которого перестраивается таким образом, что отклонение до уменьшается, в результате чего промежуточная частота с заданной точностью оказывается равной центральной частоте УПЧ «про.

Рассмотрим основные соотношения, определяющие точность работы системы АПЧ в установившемся режиме, полагая для простоты, что коэффициент передачи фНЧ равен единице.

Отклонение промежуточной частоты сигнала «„р от ее номинального значения

Дсо = «пр - ы„ро = Д(Ос - Асог, (1.4)

где (Bnp=ft)c-(Or; а}с=«со+Аю - частота входного сигнала; сог=«го+А<»г - частота сигнала гетеродина; Ашс, Д(Ог - отклонения частот входного сигнала и гетеродина от номинальных значений сосо, шго-

Напряжение на выходе ЧД является функцией отклонения промежуточной частоты от номинального значения:

M,„=f(Ao)). (1.5)

Зависимость F{Aw) называют дискриминационной характеристикой (рис. 1.5). При малых значениях Дсо дискриминационная характеристика линейна и выражение ид (1.5) принимает вид

Иед = /г,„Асо, (1.6)

где кчя - коэффициент переда- л. / чи ЧД (крутизна пеленгацион-ной характеристики).

Под действием напряжения, снимаемого ЧД, частота сигна- рис. 1.5. Дискриминаци-ла с гетеродина перестраивает- онная характеристика ся на ЧД

Дсог = ЛгИдд, (1.7)

где kr - коэффициент передачи гетеродина.

Из выражений (1.4), (1.6) и (1.7) следует, что ошибка регулирования промежуточной частоты в системе АПЧ

Дсо Дсо,, (1.8)

1 + А

где /(=/(qg/(j, - коэффициент передачи системы АПЧ.

Коэффициент передачи является одной из основных характеристик системы АПЧ, его значение во многом оп-

ределяет точность стабилизации промежуточной часто-Ti.i, динамические характеристики системы. Из вырале-ния (1.8) следует, что с увеличением коэффициента передачи ошибка (1.8) уменьшается. Зная допустимую ошибку и максимальное значение Асос по (1.8), можно найти необходимый коэффициент передачи системы АПЧ.

По соотношениям (1.4) - (1.7) на рис. 1.6 построена структурная схема системы АПЧ относительно отклоне-

Рис. 1.6. Структурная схема АПЧ

НИИ от их номинальных значений. На схеме указаны возмущающие воздействия, влияющие на точность работы системы АПЧ; п() -флуктуационная составляющая напряжения, поступающего с частотного дискриминатора; бо>г - нестабильность частоты гетеродина. Рис. 1.6 используют при анализе устойчивости системы АПЧ, ее точности работы.

§ 1.3. СИСТЕМА ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ

Системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) применяются в радиоприемных устройствах, перестраиваемых по частоте генераторах высокостабильных колебаний и других устройствах. Функциональная схема системы ФАПЧ показана на рис. 1.7. Система стабилизирует частоту подстраиваемого генератора (ПГ) по сигналу с высокостабйльного эталонного генератора (ЭГ).

Объектом управления в системе ФАПЧ является ПГ, частота колебаний (или фаза) напряжения которого изменяется в зависимости от напряжения, вырабатываемого управляющим элементом (УЭ), при этом напряжение ПГ остается неизменным. Частота напряжения ПГ является выходным сигналом системы ФАПЧ. На систему действует напряжение от эталонного генератора с частотой «э, этот сигнал является управляющим воздействием.

Измерителем рассогласования является фазовый детектор (ФД). выходной сигнал которого является нелинейной периодической функцией разности фаз сигналов, подаваемых от ЭГ и ПГ. Сигнал с ФД через фильтр нижних частот (ФНЧ) подается на УЭ, который перестраивает частоту ПГ, приближая ее к частоте ЭГ. В установившемся режиме в системе устанавливается постоянная разность фаз между напряжениями Нэ и «г, при этом напряжение на выходе ФД также будет постоянны.м, в результате чего частота сигнала с ПГ ока- Рис 1.7. Функциональ-жется равной частоте сигнала "ая схема ФАПЧ сЭГ.

Начальное рассогласование частот от ЭГ и ПГ

Ай)„ = Шя -согн, (Ь9)

где (Огн - начальная частота сигнала ПГ.

После включения системы ФАПЧ частота сигнала ПГ

«г = «гн + «гу (ЫО)

Составляющая югу возникает из-за перестройки частоты ПГ н определяется выражением

«гу = ky «Фд = .уэ F{(i,)kj, (1.11)

где kr - коэффициент передачи ПГ по частоте; куз - коэффициент передачи УЭ; - коэффициент, равный максимальному напряжению на выходе ФД; ф - разность фаз напряжений ЭГ и ПГ.

Для простоты принято, что ФНЧ отсутствует и напряжение с ФД подается на УЭ. Величина

соуд ==-г д. (1-12)

имеющая размерность круговой частоты, определяет максимальное допустимое начальное рассогласование частот Аш„, которое может быть скомпенсировано в системе ФАПЧ, эту величину называют полосой удержания системы. С учетом выражений (1.11) и (1.12) частота сигнала с ПГ (1.10) оказывается равной

«г = ®гн + «уд (ф). (1.13)

Разность фаз сигналов с ЭГ и ПГ определяется вы-