3.9.1 Методи стабілізації частоти
До них відносяться: параметрична стабілізація, кварцова стабілізація й автоматичне підстроювання частоти.
Параметрична стабілізація містить у собі:
стабілізацію живлячих напруг;
стабілізацію температури навколишнього середовища (приміщення генератора, що задає, у термостат);
застосування термостійких радіодеталей.
Кварцова стабілізація заснована на використанні властивостей кварцу, що включається в схему генератора. Кварц являє собою складний коливальний контур, що володіє високою добротністю (до 500). Конструктивно кварц являє собою пластину із кременя. Кварц температуростійкий матеріал. Схема кварцової стабілізації наведена на рис. 3.39. На рис.3.39 через Q позначений кварц.
Рисунок
3.39 - Генератор із кварцовою стабілізацією
частоти
Автоматичне підстроювання частоти в загальному випадку може бути представлене схемою на рисунку 3.40.
Рисунок 3.40 - Система автоматичного підстроювання частоти
Система автоматичного підстроювання частоти (АПЧ) дозволяє за допомогою високостабільного задаючого генератора (ЗГ) або опорного генератора (ОГ) підвищити стабільність частоти нестабільного генератора (керованого генератора КГ або синхронізуючого генератора СГ).
Задаючий
генератор (ЗГ) генерує високостабільні
коливання
частоти й
фази . Ці коливання надходять на
вимірювальний пристрій (В). На другий
вхід В надходять коливання від
нестабільного генератора КГ (СГ) із
частотою
й фазою
.
У якості В можуть використовуватися фазові детектори й тоді це буде фазова АПЧ. Якщо використовувати частотний детектор, то ми одержимо частотну АПЧ.
Вимірювальний пристрій (ЧД або ФД) порівнює частоти або фази ЗГ і СГ і виробляє керуючий сигнал, величина якого пропорційна різниці частот
або фаз
.
Знак керуючої напруги залежить від
того, у яку сторону частота (або фаза)
СГ відхиляється щодо частоти (або фази)
ЗГ.
Постійна складова керуючої напруги з виходу фільтра (Ф) надходить на управитель (У), у якості якого може використовуватися варикап. Під дією керуючої напруги змінюється ємність управителя, що входить до складу ємності частотозадаючого контуру автогенератора СГ. Ємність буде збільшуватися, якщо частота СГ збільшилася щодо частоти ОГ і навпаки.
Найбільше застосування отримала система фазового підстроювання частоти (ФАПЧ), схема якої представлена на рис. 3.41.
Рисунок
3.41 - Система фазового підстроювання
частоти
На рис. 3.41:
З.К.Г. - задаючий кварцовий генератор;
і
-
дільники частоти;ФД - фазовий детектор;
С.Г. - синхронізуємий (керований) генератор;
ФНЧ - фільтр нижніх частот;
КЕ - керуючий елемент (варикап).
Частоти
З.К.Г. і С.Г. можуть бути як рівними так
і значно розрізнятися. Однак за допомогою
дільників частоти
й
,
що мають у загальному випадку різні
коефіцієнти розподілу
й
,
частоти
й
рівні, тобто
Принципи роботи цієї схеми аналогічні принципу роботи схеми рис. 3.40.
Тема 4. Радиопередавальні пристрої
Радіопередавальний пристрій (РПП) призначений для перетворення повідомлення в електричний сигнал, переданий по лінії зв'язку.
Узагальнена структурна схема РПП представлена на рис. 4.1.
Рисунок 4.1 - Радіопередавальний пристрій
З.Г. - задаючий генератор, що генерує високостабільні високочастотні коливання.
БП - буферний підсилювач. Він усуває вплив модулятора на стабільність роботи задаючого генератора, як по частоті, так і за рівнем вихідного сигналу.
Мод - модулятор, пристрій у якому відбувається зміна одного з параметрів високочастотного коливання (амплітуди, частоти або фази) за законом переданої інформації (повідомлення)
Пс.П - підсилювач потужності. Пс.П призначений для підсилення сигналу за потужністю. Чим вище потужність на виході передавача, тим більше дальність дії системи, вище рівень сигналу в точці прийому, вище співвідношення сигнал/шум і менша ймовірність помилки.
Фідер - кабель, що з'єднує вихід передавача з антеною А.
А - антена. Вона залежно від призначення передавача може бути всеспрямованою або гостронаправленою.
Залежно від виду модулятора (модуляції) передавачі бувають аналоговими (із частотною, фазовою або амплітудною модуляцією) або цифровими.