Система фапч.

В отличие от частотной АПЧ, система ФАПЧ рассчитана на подстройку нестабильного генератора у которого частота равна частоте эталонного генератора. Функциональная схема системы ФАПЧ показана на рисунке (3.44)

Ф Д непосредственно сравнивает частоту эталонного и подстраиваемого генераторов. На выходе фазового детектора есть сигнал ошибки, который нужно отфильтровать на ФНЧ. Регулирующий сигнал подаётся на ГУН для проведения автоподстройки.

Рассмотрим принципиальную схему кольцевого фазового детектора, которая показана на рисунке (3.45). Сигналы fэ и fг поступают с контуров эталонного и подстраиваемого генераторов. Схема фазового детектора состоит из четырёх диодов и нагрузки детектора – ФНЧ.

Сопротивление нагрузки Rн зашунтировано конденсатором Сн, которые в паре образуют ФНЧ. Напряжения на диодах образуются из напряжений U1,

- U1,U2, -U2, которые попарно прикладываются к диодам. ФД – это такое устройство, которое выдаёт сигнал ошибки равный 0, если частоты входных сигналов строго одинаковы, а фазы их сдвинуты на 90.Таким образом, напряжения на диодах складываются следующим образом:

Uд₁= U1+U2;

Uд₂= U1-U2;

Uд₃= -U1+U2;

Uд₄= -U1-U2.

В режиме автоподстройки напряжения, приложенные к диодам, одинаковы по амплитуде. Следовательно, выпрямленные токи одинаковы. Пути протекания токов показаны на рисунке (3.45). Два тока текут в одном направлении, а два тока – в противоположенном, следовательно, результирующий ток равен 0.

Это значит что СО тоже равен нулю. Если произойдёт изменение частоты, то изменится фазаизменится напряжениеизменится токвозникнет СО. На рисунке (3.46) показаны векторные диаграммы напряжений для случая, когда сигнал ошибки =0.

Функциональная схема система ФАПЧ в современном телевизоре с декодером PAL (схема цветовой синхронизации).

П олный сигнал цветного телевидения (ПСЦТ) проходит через фильтр, настроенный на частоту 4.43 МГц - стандартное значение частоты поднесущей в системе PAL. Далее этот сигнал поступает на ключевое устройство, управляемое строб импульсом, выделяет вспышку поднесущей, которая поступает на импульсный фазовый детектор (ИФД). Это устройство работает в импульсном, а не в непрерывном режиме. За время действия этого импульса необходимо произвести сравнение частот, выработать сигнал ошибки и подать этот сигнал на генератор управляемого напряжения (ГУН) с тем, чтобы подправить его частоту. На выходе ФД стоит ФНЧ, далее идёт ГУН. Он работает от кварцованного генератора. Частота этого генератора не 4.43 МГц, а 8.86 МГц. Далее идёт устройство деления на два. У этого делителя имеются два выхода (оба идут к синхронному детектору); один из них идёт на ИФД. Синхронные детекторы это каналы R-Y и В-Y. Совмещая оси детектирования с осями кодирования получаем сигналы R-Y и В-Y. Для того, чтобы их совместить необходимы определённые фазы восстановленных поднесущих по отношению к фазе вспышке поднесущей это раз, и кроме того между ними сдвиг фазы на 90^о. Это те самые sin(w_пt) и

cos(w_пt), которые дают нам направление осей детектирования. То, что частота ГУН в два раза больше (8.86 МГц) нас мало “волнует”, мы эту частоту делим попалам и получаем тот же самый ГУН на 4.43 МГц и его мы подаём в качестве сравниваемого со вспышкой сигнала. И подстраиваем частоту 8.86 МГц, но итогом подстройки является частота 8.86 МГц, будучи поделённая на два должна быть точно равна частоте опорного сигнала, и сдвинута относительно него по фазе на 90^о. Частоту ГУН сделали 8.86 МГц лишь для того, чтобы получить цифровой сдвиг фаз на 90^о этих двух сигналов (см. рис.3.48).