Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Фазовой автоподстройки частоты
Основными элементами структурной схемы системы фазовой автоподстройки частоты (рис. 7.1) являются: фазовый детектор – ФД, фильтр низкой частоты – ФНЧ, усилитель – УС, управляющий элемент – УЭ и перестраиваемый (синхронизируемый) генератор – ГУН.
Рис. 7.1. Структурная схема системы ФАПЧ
На один вход фазового детектора ФД поступает сигнал u c(t) = U ccosωc t, на второй – высокочастотное колебание u г (t) = U гcoswг t синхронизируемого перестраиваемого генератора. Между выходом ФД и входом управляющего элемента в петле обратной связи находятся фильтр низкой частоты ФНЧ и усилитель постоянного тока УС. Именно эти два элемента структурной схемы практически формируют частотную характеристику системы ФАПЧ и определяют ее петлевой коэффициент передачи. Если частота сигнала ωс и частота колебания на выходе ГУН ωг отличаются друг от друга на постоянную величину Dω, то мгновенное значение разности фаз φ между ними будет равно φ(t) = (ωг – ωс) t = ∆ω t. (7.1) Если разность частот двух колебаний не постоянна во времени, то мгновенное значение разности фаз можно определить по формуле , (7.2) откуда ∆ω(t) = d φ(t)/ dt. (5.3) Обычно в качестве фазового детектора ФД (рис. 7.1) используется аналоговый перемножитель, имеющий на выходе фильтр нижних частот, пропускающий лишь колебание разностной частоты. Тогда на выходе этого перемножителя будет присутствовать колебание вида u ФД(t) = k ФД U г U c cos[(ωг – ωс) t ], (7.4) где k ФД – коэффициент передачи фазового детектора (аналогового перемножителя). Если положить коэффициент передачи ФНЧ в полосе пропускания k ФНЧ = 1, то напряжение на входе управляющего элемента УЭ будет пропорционально косинусу текущего сдвига фаз между колебаниями: U УЭ(t) = k ФД kU г U c cos φ(t), (7.5) где φ(t) = (ωг – ωс) t; k – коэффициент передачи петли обратной связи. Управляющее напряжение используется в системе ФАПЧ для подстройки генератора, управляемого напряжением ГУН. Изменение частоты ωг будет определяться изменением сдвига фаз φ(t). Рассмотрим подробнее режимы работы системы ФАПЧ.
В зависимости от начальной разности частот ωн входного колебания ωс и частоты ГУН ωг0 при разомкнутой петле обратной связи система ФАПЧ может находиться в различных режимах (рис. 7.2). На этом рисунке прямая линия ∆ω = ωн соответствует разомкнутой петле обратной связи системы ФАПЧ. Когда начальная расстройка ωн больше полосы удержания ∆Ωу, то в системе ФАПЧ наблюдается режим биений, для которого характерно отсутствие равенства частот ГУН и входного сигнала, т. е. ωс ≠ ωг. В этом режиме разность фаз входного колебания и колебания ГУН непрерывно возрастает, а напряжение u ФД (t) на выходе фазового детектора изменяется, представляя собой колебательное напряжение переменной частоты. Средняя частота биений меньше начальной расстройки ωн. Если начальная расстройка увеличивается, то средняя частота биений асимптотически стремится к ωн (рис. 7.2). Наличие ФНЧ на выходе фазового детектора ФД при прочих равных условиях приводит к уменьшению амплитуды биений по сравнению со случаем рассмотрения системы ФАПЧ без ФНЧ, т. е. к затруднению ввода системы в состояние синхронизации. Именно поэтому в системах ФАПЧ с ФНЧ полоса захвата всегда меньше полосы удержания (рис. 7.2). При достижении величиной |ωн| значения ∆Ωз/2 средняя частота биений стремится к нулю, т. е. через время t з частота ГУН и частота входного сигнала становятся одинаковыми, и система ФАПЧ переходит в режим захвата. На практике полосу захвата ΔΩз (рис. 7.2) определяют по моменту синхронизации частот ГУН и входного сигнала при изменении |ωн| от больших значений к малым. При наличии синхронизации и изменении расстройки |ωн| от нулевого значения в сторону увеличения очевидно, что биения колебаний будут отсутствовать вплоть до момента срыва синхронизации при |ωн|» DΩу /2. Date: 2015-09-24; view: 551; Нарушение авторских прав |