Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Радиоавтоматика.doc
Скачиваний:
11
Добавлен:
27.04.2019
Размер:
11.24 Mб
Скачать

Системы радиоавтоматики.

Системы автоматической настройки радиоустройств в соответствии с параметрами радиосигнала называются системами радиоавтоматики.

Наиболее распространенной моделью радиосигнала является гармоническое колебание с медленно меняющимися параметрами:

Системы радиоавтоматики разделяются на 3 вида:

  1. Амплитудные.

  2. Частотные.

  3. Фазовые.

  1. Амплитудная система.

Пример амплитудной системы: система автоматической регулировки усиления (АРУ). АРУ предназначена для поддержания примерной постоянной амплитуды несущего колебания.

EЗ – напряжение задержки.

Напряжение задержки появляется только в том случае, когда напряжение с АД превысит напряжение задержки:

АРУ – нелинейная система, параметрическая.

  1. Частотная система.

Пример частотной системы: система автоматической подстройки частоты гетеродина (АПЧ, АПЧГ, ЧАП).

ЧД – частотный дискриминатор.

АПЧ – система излучения, предназначенная для поддержания промежуточной частоты примерно на середине АЧХ.

Характеристика частотного дискриминатора:

Если fПЧ отличается от fПЧ ТРЕБ(центральная частота АПЧ) на ∆f, то на выходе ЧД возникает напряжение UЧД.

  1. Фазовая система.

Пример фазовой системы: система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).

ωЭГ – эталонный генератор;

ФД – фазовый дискриминатор;

ПГ – подстраиваемый генератор.

Характеристика фазового дискриминатора:

Система ФАПЧ используется там, где необходимо поддерживать равенство частот ωЭТ и ωПГ с точностью до фазы.

Чтобы провести анализ системы необходимо составить ее математическую модель. Существуют 3 типа моделей:

  1. Статическая модель.

  2. Линейная модель.

  3. Нелинейная модель.

Статическая модель системы апчг.

В статической модели учитываются только функциональные описания модели.

  1. Смеситель представляет собой перемножитель, нагрузка которого является настроенной на частоту:

  1. УПЧ: КУПЧ f =1.

  2. Частотный дискриминатор, может быть реализован на двух расстроенных контурах:

Характеристика ЧД:

  1. ФНЧ – простейший фильтр НЧ:

Для обоих фильтров KФНЧ = 1.

  1. УПТ: КУПТ.

  2. ПГ – подстраиваемый генератор

Заменим каждый элемент схемы его статической моделью:

Преобразуем модель, объединив в алгебраическое устройство:

∆fПЧ НАЧ – начальная расстройка.

Статическая модель описывается системой алгебраических уравнений, число которых равно количеству нелинейных элементов:

Статическая характеристика системы апчг.

Статическая характеристика системы АПЧГ - зависимость расстройки установившегося напряжения от начальной расстройки ∆fПЧ УСТ(∆fПЧ НАЧ).

Статическую характеристику построим на основании графического решения системы уравнений, описывающих статическую модель.

Статическая характеристика совпадает с решением систем уравнений, если состояние системы соответствующее этому решению возможно. Состояние возможно, если оно устойчиво. Состояние устойчиво при ООС, а также при ПОС, если коэффициент передачи по петле < 1.

Если K1> 0, K2> 0, то ООС.

Начальная расстройка при которой система АПЧ выходит из режима эффективной автоподстройки называется полосой удержания ∆fУ.

Начальная расстройка при которой система входит в режим захвата называется полосой захвата ∆fЗ.

Для оценки качества работы АПЧ используют коэффициент автоподстройки, равный отношению начальной расстройки к расстройки в установившемся режиме:

Коэффициент автоподстройки можно численно определить по линейной статической модели:

В радиоприемниках KАП ≈ 70 ÷ 80.