Амплитуда импульсов, деиствутощих на контуры дискриминатора, убьшает с расстройкой немонотонно, в результате чего возможно образование ложных настроек (рис. 21-14). Во избежание этого необходимо, чтобы выполнялось условие

>1,5,

где Q--добротность контура; /р - резонансная частота.

В режиме поиска на аноде лампы ГП возникают периодические пилообразные колебания, воздействующие на отражатель клистрона и периодически меняющие его частоту в пределах одной зоны Генерации. Напряжение на входе ГП при этом близко к нулю.

Остановка поиска происходит при появлении на выходе дискриминатора положительных импульсов достаточной амплитуды, которые после пикового детектирования в фиксирующей цепи создают на входе ГП отрицательное напряжение, срывающее генерацию.

В режиме подстройки ГП действуют как инерционный усилитель с большой постоянной времени, в силу чего процессы в системе протекают сравнительно медленно. При этом изменения частоты магнетрона приводят к дополнительной расстройке и к соответствующему увеличению или уменьшению амплитуды положительных импульсов на выходе ЧД, в силу чего меняется напряжение на выходе ФЦ и отражателе клистрона. .Это приводит к такому изменению частоты клистрона, прн котором расстройка уменьшается.

Рис. 21-14. Диаграммы для иллюстрации особенностей дискриминаторов при действии импульсов, о - частотные характеристики контуров / и дискриминатора с расстроенными контурами при воздействии импульсов; б - частотная хавактеристика импульсного дискриминатора. Благодаря наличию участков АБ н нулевых точек О' могут возникать ложные настройки, соответствующие значительным отклонениям промежуточной частоты от номинального зиачения.

В связи с работой дискриминаторов на высокой промежуточной частоте (30-60 Мгц) целесообразно симметрировать выход дискриминатора. В симметричной схеме (рис. 21-15) крутизна характеристики уменьшается вдвое.

Рис. 21-15. Схема частотного дискриминатора с симметричным выходом. Напряжение снимается со средней точки нагрузочных сопротивлений R диодных детекторов Д, и дискриминатора.

Постоянная времени нагрузочной цепи RC < г„.

В связи с тем что Ку < О, подстраивающее действие обеспечивается при К^ < О для нижней настройки (/<, > > /г) и Кд > О для верхней настройки (/с < /г).

Схема АПЧ с последовательным генератором поиска

Устройство включает фиксирующую цепь (пиковый детектор) и промежуточную управляющую схему (ГП), которая при поиске работает как генератор пилообразных колебаний (рис, 21-16),

Рис. 21-16. Импульсная система АПЧ с последовательным генератором поиска.

а - функциональная схема; УЯУ - усилитель промежуточной частоты; ФЦ ~ фиксирующая цепь - пиковый детектор, реагирующий на импульсы положительной полярности; ЧД - частотный дискриминатор; ГП - генератор поиска и управляющая

цепь. Ориентировочные данные схем-ы: Л - 6Ж4; R

1 Мок;

= 2000 пф; = 2,2 Мом; = 80 ком; R = 2,2 Мом; С = 8 200 пф; £а = 250 в; частота колебаний при = О около 0,5-1 гц; б - временные диаграммы в режиме автоподстройкн; Мд - напряжение на выходе пикового детектора; у - управляющее напряжение, подаваемое на клистрон.

i - Характеристика дискриминатора (АБ - рабочий участок; про - номинальное значение промежуточной частоты).

Для установившегося режима харак герно наличие расстройки А/у^т < О между промежуточ ной частотой / р н переходной частотой дискриминатора / . При этом (так как Кд < 0) на пиковый детектор поступают импульсы отрицательной полярности.

в связи с этой особенностью целесообразно переходную частоту дискриминатора выбирать ближе к нижнему сгибу его характеристики, а УПЧ настраивать на частоту

/пр о ~ /о fycT

При отклонении частоты сигнала на постоянную величину в системе возникает переходный процесс, после окончания которого расстройка в системе близко подходит к.исходному значению А/уст-

Длительность переходных процессов при отрицательных расстройках (hf < 0) меньше, чем при положительных.

Первоначальный режим устанавливается путем выбора исходного напряжения -на отражателе клистрона.

21-8. АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛИРОВКА УСИЛЕНИЯ (АРУ)

Система АРУ предназначена для стабилизации уровня выходных сигналов радиоприемника при изменении амплитуды несущих колебаний входных сигналов в широком динамическом диапазоне.

АРУ назад - система с обратной связью. Выходное напряжение УПЧ после детектирования поступает в виде отрицательного смещения на сетки регулируемых ламп, предшествующих детектору, и изменяет усиление каскадов так, что выходное напряжение стабилизируется (рис. 21-17).

Usbix Выход

Летектар АРН

Усилитель АРВ

рования йр в виде отрицательного смещения на сетки регулируемых каскадов. Зависимость К (Кр) называется регулировочной характеристикой (рис. 21-18, а).

Функциональная схема системы АРУ (рис. 21-17). Выходное напряжение приемника с амплитудой f/gux

Рис. 21-18. Исходные кривые для расчета статических характеристик АРУ.

а ~ регулировочная характеристика системы А РУ; б - зависимость крутизны характеристики одной (г -й) лампы от напря-

Рис. 21-17. Функциональная схема системы ЛРУ.

жения смещения Я

АРУ вперед - система без обратной связи. Напряжение после детектора АРУ подается в виде отрицательного смещения на последующие каскады. Крутизна характеристики электронных ламп изменяется при этом так, что выходное напряжение остается почти неизменным.

Основными недостатками системы АРУ вперед являются: 1) изменение уровня выходного сигнала при изменении коэффициентов усиления цепей, следующих за детектором АРУ, и 2) большее время установления по сравнению с системой с обратной связью. В дальнейшем рассматривается система АРУ назад .

АРУ с задержкой. Чтобы не снижать усиления приемника при малых входных сигналах в системах АРУ с задержкой, на детектор АРУ подается небольшое запирающее напряжение задержки Дз (порядка нескольких вольт). Оно выбирается с таким расчетом, чтобы детектор АРУ начинал действовать после достижения входным напряжением некоторого минимального значения t/gHx. мйн' близкого к чувствительности приемника: £3 = Каамс^ък. мин (Кмакс - максимальный коэффициент усиления приемника).

Усиленная АРУ - система АРУ с дополнительным усилителем К^ъ цепи обратной связи. С помощью усиленной АРУ можно добиться значительно большего постоянства выходного напряжения по сравнению с обычной (не усиленной) системой АРУ.

Действие АРУ основано на изменении коэффициента усиления приемника-/( путем подачи напряжения регули-

поступает на детектор АРУ (коэффициент передачи /Сд = = 0,9 -f- 0,95) и усилитель (с коэффициентом К^), а затем подается через /?С-фильтр в виде отрицательного смещения - йр (напряжение регулирования) иа усилительные каскады. На детектор подается напряжение задержки-£3.

Когда амплитуда напряжения на входе становится больше, чем и^к. мин- напряжение на детекторе превышает £3 и Up увеличивается, в результате чего коэффициент усиления приемника падает.

При максимальной (заранее обусловленной) амплитуде напряжения на входе Un. макс коэффициент усиления будет минимальным (/Смин)- э напряжение на выходе максимальным t/вых. макс При этом £/вых мако = - tBX. максмин-

Статические характеристики системы АРУ

Статическая характеристика (рис. 21-19) представляет собой зависимость амплитуды выходного напряжения и^ьк (или напряжения регулирования Up) от амплитуды вход ного напряжения в установившемся режиме.

Характеристика £/вых (вх) имеет два участка: крутой - от нуля до Ubx. мни и пологий - от t/вх. мин-

Важным показателем качества системы АРУ является

коэффициент Р = вых. макс показывающий, во сколько -вых. мин

раз меняется выходное напряжение при заданно;л динами-

1р.макс

вых

ех.мин

Рис. 21-19. Статические характеристики системы АРУ. а - зависимость V. <вх зависимость Up (1/).

ческом диапазоне изменения амплитуды напряжения на входе а = вх- макс, tBx. мин

Чтобы обеспечить заданное значение р, необходимо выбрать коэффициент усилителя АРУ согласно формуле

р. макс

ь'2мив(рл:д-1)

Величина £/р. акс входящая в эту формулу, находится как абсцисса регулировочной характеристики (рис. 21-18 а) в точке

Максимальный коэффициент усиления /< акс = = Кнеррег- макс Соответствует исходному смещению Е^. Следовательно,

К

А макс V V =1

К

к

per. макс

per

макс k

П Si иако /=1

СП Si,

где нию

С - постоянный

к макс рег. waiic

коэф<})ициент, равный отноше-

на, а затем определяется соответ-

Располагая зависимостью К (Up) илн П 5/ (Up)

статическую характеристику строят в следующем порядке: сначала задаются величины Up {в пределах от нуля до Up. иакс), для каждого значения Up вычисляется напряжение 6вых= 3

ствующий коэффициент К (непосредственно по регулиро

ночной характеристике или но формуле К= GTlSi).

а также напряжение на входе {/щ = UbajK, Таким путем определяется зависимость Свых от 1вх-

Пример. Рассчитать статические характеристики системы АРУ по следующим данным.

Динамический диапазон изменения входного сигнала: вх. мни = 5 жкв; f/вх. макс = 0,1 в. Динамический диапазон изменения выходного сигнала: и^ых. мнн = 5 е; 1/бых. макс ~ 10 е; Р = 2. Регулировочная характеристика сучетом нерегулируемых каскадов приведена на рис. 21-20. /Смаке = 10 .

Число регулируемых каскадов целесообразно выбирать максимально возможным. Это облегчит удовлетворение поставленным требованиям (например, в некоторых случаях позволит обойтись без усилителя АРУ),

мин

При отсутствии усилителя в цепи АРУ коэффициент К г равен единице.

Для расчета статической характеристики системы АРУ необходимо заранее располагать регулировочной характеристикой радиоприемника (рис. 21-18, а). Последняя может быть определена экспериментально илн расчетным путем. В последнем случае должна быть известна зависимость крутизны характеристики каждой лампы от напряжения смещения (рис. 21-18, б), т. е. зависимость Si ~ f (см). где Si - крутизна характеристики г'-й регулируемой лампы, а U = Et 4- Up (Ei - исходное напряжение смещения).

Коэффициент усиления приемника- равен произведению коэффициентов усиления регулируемых и нерегулируемых каскадов:

К = КрегКнер-

В свою очередь коэффициент усиления регулируемых каскадов пропорционален произведению крутизн характеристик ламп:

per-

AnSi, /=1

где А k

коэффициент пропорциональности; Число регулируемых каскадов;

П - знак произведения: П = SjSj . . . Sj. 1=1

р. макс

Рис. 21-20. Регулировочная характеристика приемника (с учетом нерегулируемых каскадов).