Система автоматичного підстроювання частоти - студопедія

Системи автоматичного підстроювання частоти (АПЧ) застосовуються в радіоприймальних пристроях, доплерівських системах виміру швидкості рухомих об'єктів, пристроях частотної селекції сигналів.

Розглянемо систему АПЧ радіоприймального пристрою, призначену для підтримки проміжної частоти сигналу на заданому рівні (рис. 1.4). Вхідний сигнал - напруга uc частотою Wпр - перетворюється в змішувачі (СМ) в напругу проміжної частоти Wпр. посилюється підсилювачем проміжної частоти (ППЧ) і подається на частотний дискримінатор (ЧД). Якщо проміжна частота сигналу відрізняється на Dw від її номінального значення, рівного центральній частоті ППЧ, то на виході ЧД виникає напруга, зна-чення і знак якого залежать від значення і знака відхилення проміжної частоти Dw. Напруга з ЧД через фільтр нижніх частот (ФНЧ) подається на гетеродин (Г) (перебудовується генератор), частота сигналу якого перебудовується таким чином, що відхилення Dw зменшується, в результаті чого проміжна частота із заданою точністю виявляється рівною центральній частоті ППЧ wпро.

Розглянемо основні співвідношення, що визначають точність роботи системи АПЧ в сталому режимі, вважаючи для простоти, що коефіцієнт передачі ФНЧ дорівнює одиниці.

Відхилення проміжної частоти сигналу Wпр від її номінального значення

де Wпр = wс -wг; wс = wсо + Dwс - частота вхідного сигналу; wг = wго + Dwг - частота сигналу гетеродина; Dwс. Dwг - відхилення частот вхідного сигналу і гетеродина від номінальних значень wсо. wго.

Напруга на виході ЧД є функцією відхилення проміжної частоти від номінального значення:

Залежність F (Dw) називають дискримінаційною характеристикою (рис. 1.5). При малих значеннях Dw дискримінаційна характеристика лінійна і вираз (1.5) приймає вигляд

де kчд - коефіцієнт передачі ЧД (крутизна пеленгаційної характеристики). Під дією напруги, що знімається ЧД, частота сигналу з гетеродина перебудовується на

де kг - коефіцієнт передачі гетеродина.

З виразів (1.4), (1.6) і (1.7) випливає, що помилка регулювання проміжної частоти в системі АПЧ

де К = Кчд Кг - коефіцієнт передачі системи АПЧ.

Коефіцієнт передачі є однією з основних характеристик системи АПЧ, його значення багато в чому визначає точність стабілізації проміжної частоти, динамічні характеристики системи. З виразу (1.8) випливає, що зі збільшенням коефіцієнта передачі помилка (1.8) зменшується. Знаючи припустиму похибку і максимальне значення Dw по (1.8), можна знайти необхідний коефіцієнт передачі системи АПЧ. За співвідношенням (1.4) - (1.7) на рис. 1.6 побудована структурна схема системи АПЧ щодо відхилень від їх номінальних значень

На схемі вказані впливи, що впливають на точність роботи системи АПЧ; n (t) -флуктуаціонная складова напруги, що надходить з частотного дискримінатора; # 948; wг - нестабільність частоти гетеродина.

Схожі статті