10.6. Устойчивость системы ару

Анализ устойчивости нужен только для обратных систем АРУ.

Причина неустойчивости: так как есть ОС, то может оказаться, что фазы U_p и U_вх совпадают, следовательно, возможна генерация в системе АРУ. Эта неустойчивость выражается в том, что в выходном напряжении системы будет присутствовать паразитная амплитудная модуляция вплоть до генерации автоколебаний.

Система будет неустойчивой только при условии, что U_вх  0. .

Можно проанализировать устойчивость системы АРУ по критерию Найквиста.

При этом нужно разорвать цепь ОС.

Тогда определяем коэффициент передачи тракта:

b = U_ф/U_вых - коэффициент передачи цепи ОС (цепи АРУ).

Для обеспечения устойчивости системы с ОС в соответствии с критерием Найквиста должно выполняться два условия:

1. |Kb| < 1 – коэффициент передачи всей замкнутой системы.

2. Фазовый сдвиг в системе не равен 2πn: Y_кb ¹ 2πn

Если какое-то одно из условий не выполняется, то генерации не будет и система с ОС будет устойчивой.

Система с однозвенным фильтром почти всегда устойчива, так как второе условие не выполняется. В таком фильтре максимальный фазовый сдвиг равен 90^0.

10.7. Особенности работы ару в приемниках

импульсных сигналов

Как отмечалось выше АРУ делятся на инерционные и безинерционные.

1. Инерционные системы АРУ.

В таких АРУ должно выполнятся условие: _АРУ >> Т_п, где Т_п – период повторения импульсов. Тогда характеристики такой АРУ аналогичны характеристикам АРУ для ПРМ непрерывных сигналов.

В качестве примера рассмотрим импульсную АРУ в ПРМ РЛС, решающую задачу обнаружения и сопровождение цели по дальности и угловым координатам:

На рисунке обозначено: ВУ - видеоусилитель; СК - стробирующий каскад, открывающийся строб-импульсами передатчика. Выход СК используется для ССУК – схемы слежения по угловым координатам; ЗИ - зондирующие импульсы передатчика; ОИ - отраженные от цели импульсы. U_р - пропорционально последовательности видеоимпульсов: U_вх^АРУ*.

АРУ реагирует на изменения среднего значения огибающей входного сигнала, поэтому _АРУ выбираем из условия: _АРУ >> _и. С другой стороны эта величина должна быть гораздо меньше максимальной задержки отраженного сигнала: _АРУ << _оn,

Весь остальной расчет аналогичен расчету системы АРУ для непрерывных сигналов.

2) Безинерционные системы АРУ (БАРУ).

Применяются в соответствии с назначением самой радиосистемы: например, АРУ приемника самолетного ответчика; АРУ приемника РЛС обнаружения.

Для этих АРУ различают два режима работы:

1) _БАРУ > _и ; 2) _БАРУ < _и,

Рассмотрим первый режим:

_БАРУ > _{и ,} следовательно сигнал проходит при максимальном усилении.

ОИ – отраженный импульс от цели

ПИ – помеховый импульс

То есть система БАРУ решают еще задачу по борьбе с импульсными помехами:

Рассмотрим второй режим: _БАРУ < _и

Сигнал имеет переменные амплитуду U₀ и длительность импульса. Нужно так выбирать _БАРУ, чтобы U_0вых было постоянным независимо от значений U₀ и _и. Главная задача здесь – это выделить сигнал и сформировать на выходе сигнал с постоянной U_0вых.

Это более быстродействующая система, чем первая.

В периоды между импульсами обе системы БАРУ не работают - они разомкнуты, то есть это системы дискретные во времени.