Описание систем радиоавтоматики

«Описание систем РАдиоавтоматики» МИНСК, 1.Система частотной автоподстройки (ЧАП) 1.1 Функциональная схема Система ЧАП используется в супергетеродинных приемниках для автоматической подстройки частоты гетеродина с целью обеспечения заданного значения промежуточной частоты, в качестве узкополосных перестраиваемых по частоте фильтров, демодуляторов ЧМ колебаний с обратной связью по частоте и т.д. Работу системы ЧАП рассмотрим на примере ее применения для стабилизации промежуточной частоты в супергетеродинном приемнике (рис. 1 ). Рис. 1. Функциональная схема системы ЧАП: ЧД – частотный дискриминатор; Гетерод. – гетеродин (подстраиваемый генератор) С помощью смесителя формируется промежуточная частота ωпр как разность частот входного сигнала и подстраиваемого генератора (гетеродина). Ее номинальное значение постоянное. УПЧ, имеющий избирательную систему, настроенную на номинальное значение промежуточной частоты, усиливает этот сигнал.

Далее сигнал подается на ЧД, измеряющий разность между текущим значением ωпр и ее номинальным значением ωпр0, на которое он настроен, и формирует напряжение, пропорциональное измеренной разности.

Сигнал ошибки через ФНЧ воздействует на контур ПГ и изменяет его частоту. В результате этого ошибка уменьшается. ФНЧ сглаживает высокочастотные составляющие сигнала и помехи.Одновременно такую систему можно рассматривать как узкополосный перестраиваемый по частоте фильтр (так как параметры ФНЧ подбирают так, чтобы система следила за медленными уходами частоты). Систему можно использовать также как демодулятор ЧМ колебаний, при этом полученный сигнал можно снимать с выхода ПГ. В частности это может быть использовано в доплеровских системах автоматического измерения скорости. 2. Элементы системы и их математическое описание. Структурная схема Будем иметь в виду, что смеситель (СМ), УПЧ и ЧД являются безинерционными по сравнению с ФНЧ. С помощью смесителя формируется промежуточная частота ωпр= ωс – ωг; (1) Так как УПЧ безынерционный, он на частоту не влияет. Отклонение промежуточной частоты от ее номинального значения: Δω= ωпр – ωпр0, (2) где ωпр – текущее значение, ωпр0 – номинальное значение.

В качестве ЧД используется дискриминатор с расстроенными контурами и другие типы дискриминаторов.

Напряжение на выходе дискриминатора можно представить в виде суммы его среднего значения и центрированной случайной составляющей: Uд(t)=M[Uд(t)] + ξ(t,Ω) = F(Ω) + ξ(t,Ω), (3) где M[Uд(t)] – математическое ожидание; ξ(t,Ω) – флюктуационная составляющая; F(Ω)=M[Uд(t)] – дискриминационная характеристика (ДХ); Ω – частотная расстройка . равная , (4) где – переходная частота дискриминатора (центральная частота, на кото рую настроен дискриминатор). Дискриминационная характеристика – зависимость математического ожидания напряжения на выходе дискриминатора от частотной расстройки. Дискриминационная характеристика F(Ω) представлена на рис. 2.