Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
Главная ->  Магнитная запись импульсов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 [ 152 ] 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165

§ 21-4]

Система частотной АПЧ {ЧАПЧ) непрерывных колебаний

на рис. 21-10, а, где выбрано С = 10 и й = 1 ком с учетом й < при со = 19-10 (4 жЗЛГгч).

Находим:

Сэ= ЙС5= 0,ЫО-7= 7 пф;

Д С о

ДСз = ~Сз =7 = 3 пф.

Первоначально система должна оыть введена в режим слежения, что достигается изменением частоты сигнала в сторону уменьшения расстройки до определенного значения расстройки ±Д/сх. при котором начинается эффективное подстраивающее действие. Удвоенное значение последней 2Д/(,к называется полосой схватывания.

При увеличении отклонения частоты сигнала (в эффективно подстраивающей системе АПЧ) сверх некоторого

Изменение частоты можно выразить так:

где Со общая емкость контура с учетом емкости С^; . fo - резонансная частота. Примем /о = 3 Мгц и Со = 50 пф. Тогда

А/= 2-3 0,1 Мгц.


Af 0,ЫОз

У = -Е1Гу-~ =

После выбора режима работы должна производиться Экспериментальная проверка лампы реактивного сопротивления.

Для уменьшения влияния нестабильности источников питания и других нестабильностей можно использовать двухтактное включение ламп, причем реактивности, которым эквивалентны лампы, должны иметь противоположные знаки. Увеличения крутизны характеристики Ку управителя при этом не получается.

Для уменьшения /<у можно уменьшить коэффициент связи лампы с контуром.

Электромеханический управитель содержит усилитель и двигатель.

Основные требования к двигателю: возможность реверса, малая инерционность якорной цепи, малое напряжение трогания.

21-4. СИСТЕМА ЧАСТОТНОЙ АПЧ (ЧАПЧ) НЕПРЕРЫВНЫХ КОЛЕБАНИЙ С ЭЛЕКТРОННЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ

В установившемся режиме эффективность системы характеризуется коэффициентом автоподстройки Кп - = 1 + КрКу, который показывает, во сколько раз уменьшается отклонение (А/уст) промежуточной частоты от-номинального значения при уходе частоты сигнала Af или при отклонении частоты гетеродина вследствие его нестабильности Д/г (см. стр. 445):

А/уст =

А/уст =

Величина Д/уст назьшается остаточной расстройкой.

Чрезмерному увеличению (сверх 50-100) препятствует опасность неустойчивой работы.

Чтобы осуществлялось нормальное подстраивающее действие, коэффициент /<=/<д/<у должен быть положительным (К > 0) при нижней настройке (/с > /г) и отрицательным (К < 0) при верхней настройке (/с < /р)-Необходимый знак /< обеспечивается правильным выбором концов подключения выводов дискриминатора к управителю (т. е. выбором знака /Сд).

Система ЧАПЧ имеет ограниченный частотный диапазон - эффективной работы. -


tgP=Hji


Рис. 21-11. Диаграммы работы системы АПЧ при больших отклонениях частоты.

о - зависимость расстройки Af от изменения частоты сигнала Afj, (система АПЧ работает эффективно внутри полосы удержания, если вначале она находилась в режиме автоподстройки, и внутри полосы схватывания, если оиа вначале ие находилась в режиме автоподстройки из-за слишком больших отклонений частоты сигнала от частоты гетеродина); б - диаграмма для определения Af и Af {OA = Af , ОБ = Д?уд)-

значения ±А/уд наблюдается скачкообразное прекращение подстраивающего действия. Величина 2А/уд называется полосой удержания.

Величины полос схватывания и удержания зависят от формы характеристики дискриминатора.

Всегда 2Д/уд > 2Д/сх (рис. 21-11, с).

Для определения полосы удержания и схватывания необходимо определить точки касания Муд и Л1сх характеристики дискриминатора и прямых, идущих под углом Р = arctg /<у к оси ординат (рис. 21-11, б).

В переходном режиме поведение системы зависит от характера фильтра. При однозвенном фильтре RC переходная характеристика имеет вид экспо-



нен1ы (см. стр. 439) с постоянной времени т = -гг-, а время

установления равно ty я;

2,5-

При двухзвенном фильтре (с параметрами Ti = /?iCj и 7*2 = R-id) или д в у х.о д н о з в е н-ных фильтрах при значительном Л п и близких постоянных времени Tj я; Гг процесс носит ярко выраженный колебательный характер. При двухзвенном фильтре время установления

а при двух однозвенных фильтрах

Апериодическое (монотонное) уст-зновление частоты получается при резко различных постоянных,времени и Гг (в 10 и более раз), когда по свойствам система приближается к системе с однозвенным фильтром. Для получения апериодического процесса постоянная .времени основного фильтра должна быть в 10-15 раз больше постоянной времени нагрузочной цепи частотного дискриминатора.

Использование многозвенных фильтров в системах АПЧ там, где это не вызвано специальными соображениями, является нецелесообразным. В радиоприемниках с AM для получения хороших динамических показателей перед частотным дискриминатором устанавливается амплитудный ограничитель.

В радиоприемниках с ЧМ необходимо обеспечить отсутствие демодулирующего действия системы АПЧ на усиливаемый сигнал, что достигается выбором постоянной времени фильтра из условия

т>т'

где т - степень подавления ЧМ системой АПЧ (на минимальной частоте модуляции щин). т. е. отношение амплитуды отклонения частоты гетеродина к амплитуде отклонения частоты несущей, вызванной ЧМ (О <т <П). Кроме того, необходимо, чтобы уровень несущей в спектре ЧМ сигнала имел достаточную величину, что достигается соответствуюшлм выбором индекса модуляции.

В многокаскадных радиоприемниках выходной сигнал запаздывает по отношению к входному на время, обусловленное пробегом сигнала в УПЧ. При этом ухудшается устойчивость системы АПЧ.

Для обеспечения устойчивой работы необходимо постоянную времени фильтра (в системе с однозвенным фильтром) выбрать из условия

где Тз - время запаздывания, которое зависит от числа и каскадов УПЧ п и полосы пропускания В каждого каскада. Для резонансного усилителя

Та = -

21-5. СИСТЕМА ЧАСТОТНОЙ АПЧ (ЧАПЧ) С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ

Благодаря наличию двигателя система является астатической. Это означает, что в установившемся режиме остаточная расстройка отсутствует, если не учитывать сухого трения в двигателе (застоя).

Для уменьшения погрешности от застоя необходимо использовать двигатели с малым напряжением трога-ния и^р. При заданном Щр расстройка Д/з, соответствую

щая застою (ошибка застоя), равна: Д/з = , trs К-

. коэффициент усиления, характеризующий зависимость напряжения на якоре двигателя при единичной расстройке (в разомкнутой системе).

В режиме изменения частоты сигнала с постоянной скоростью в системе имеется постоянная расстройка

(скоростная ошибка), величина которой равна: Д/уст =

== , где Ос - скорость изменения частоты сигнала,

а К - коэффициент усиления.

Недостатком системы является ее значительная инерционность, обусловленная (при наличии понижающего редуктора) главным образом механической инерцией якоря двигателя. Для увеличения быстродействия увеличивают коэффициент К и вводят различные корректирующие цепи (см. стр. 450).

Передаточная функция системы (без корректирующих звеньев)

где

д/с £ (ГдвГ -Ы) + ;с

К - коэффициент усиления в системе;

отношение отклонения частоты гетеродина

А/с

к частоте сигнала в замкнутой системе; Гдв - электромеханическая постоянная времени двигателя;

D == - - символ дифференцирования.

21-6. СИСТЕМА ФАЗОВОЙ АПЧ (ФАПЧ)

Системы ФАПЧ используются для подстройки частоты стабилизируемого генератора /с. г по частоте эталонного генератора f. В системе ФАПЧ в установившемся режиме имеется постоянная остаточная разность фаз, при которой обеспечивается равенство частот /эт ~ /с. г-

Система ФАПЧ снабжается /?С-фильтром нижних частот, назначение которого состоит в подавлении комбинационных частот, возникающих на,выходе фазового детектора.

Если наиболее низкая из этих комбинационных частот должна быть ослаблена в т раз, то постоянная времени Г фильтра должна быть больше, чем

> мин =

0.23 mFm

Помимо этого фильтр необходим для ослабления влияния помех, которые могут проникать на вход системы вместе с напряжением эталонного генератора.

Система ФАП имеет полосу удержания 2Д/уд, выбираемую в соответствии с максимально возможным огклоне.



§ 21-7]

Импульсные системы АПЧ

нием частоты стабилизируемого генератора (которое имеет место в момент достижения максимального напряжения на выходе фазового детектора):

2Д/уд = КуКф. д,

Ку - коэффициент передачи управителя; Ф- д - максимальное значение выходного напряжения фазового детектора при заданных значениях напряжений, поступающих на его вход т. е. при cos ф = 1 в соответстБИН с формулой (*) на стр. 457

Кф.д=2Кдг/ а.

Коэффициент Кф. д имеет размерность напряжения. Он зависит от типа детектора и характеристик используемых ламп.

Система может работать только при условии, что полоса схватывания будет меньше начальной расстройки между стабилизируемым и эталонным генераторами, которая должна быть скомпенсирована системой.

Система ФАПЧ обладает полосой схватывания, зависящей от постоянной времени фильтра. С увеличением Т полоса схватывания уменьшается (рис. 21-12).

л

г

рис. 21-12. Зависимость отношения полосы схватывания Af. к максимальной полосе схвативания Afpx.MaKc (V ° полосе удержания Af ) от величины Т, связанной с постоянной времени

5 JLr ------------ - ТА ... о .А с

фильтра соотношением t = ГДи^

т 2пЛ/,

Прн наличии однозвенного ?С-фильтра в случае н е-больших отклонений от состояния равновесия вид переходной характеристики системы определяется величиной

=41/4

где К в реальных системах несколько меньше величины 2я (2Д/уд) = 2пКф.дКу.

При ? > I - процесс апериодический, а при g < 1 - процесс колебательный.

Колебания стабилизируемого генератора могут иметь не только синусоидальный, но также импульсный характер. В этом случае фазовый детектор работает в импульсном режиме, и его коэффициент передачи уменьшается в 1/ tfift раз .(/и - длительность импульсов). Применяя импульсные колебания, можно осуществлять фазовую подстройку стабилизируемого генератора, частота которого в целое число п раз выше частоты эталонного ( == 2 -f- 3).

Недостатком системы ФАП является малая величина полосы схватывания и удержания. Поэтому на практике применяются комбинированные системы ЧАП (для устранения больших частотных рассогласований) и ФАП (для устранения небольшой остаточной расстройки).

2(-7. ИМПУЛЬСНЫЕ СИСТЕМЫ АПЧ

Эти системы используются главным образом в приемниках радиолокационных станций, для которых характерно малое отношение полосы пропускания к несущей. В силу этого системы снабжаются автоматическим устройством для поиска частоты сигнала.

После захвата генератор поиска отключается и система работает в режиме подстройки.

Особенности элементов импульсных систем АПЧ Управители

В качестве управляемого гетеродина, как правило, используется клнстрон. частота которого в выбранной рабочей области изменяется путем регулировки отрицательного напряжения на отражателе (рис. 21-13). Для такого управителя коэффициент передачи

Ку=.<0. Ды


ч

Рис. 21-13. Характеристики клистроииого генератора, а - зависимость частоты и мощности колебаний Р^клистропа от отрицателького напряжения на отражателе для трех областей (зон) генерации Ы = 1. 2, 3; б - отклонение частоты клистрона от изменения управляющего напряжения.

Дискриминаторы

Должна быть обеспечена полоса пропускания контуров дискриминатора, обеспечивающая прохождение импульсов, т. е.

где <и - длительность импульсов.

Более'широкий частотный интервал между максимумом и минимумом характеристики можно получить при использовании дискриминатора на расстроенных контурах, чем объясняется преимущественное распространение этих дискриминаторов.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 [ 152 ] 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165

© 2024 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95