|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Глава 3 СХЕМЫ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ с. Гош) 3.1. ПРИНЦИП ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ 3.1а. Основные передаточные функции На рис. 3.1 показана блок-схема базового контура фазовой автоподстройки (ФАП). Большинство реальных контуров не точно линейны, поэтому выходное напряжение фазового детектора ча- бссод Фильтр HOHWyf \(S)=V(s)F(s) Выход Рис. 3.1. Блок-схема линейной модели схемы фазовой автоподстройки. Kd - постоянная коэффициента передачи ФД (В/рад); Кг - постоянная коэффициента передачи ГУН [рад/(с-В)]. сто не Пропорционально погрешности фазы, а выходная частота генератора, управляемого напряжением (ГУН), не связана линейно с- управляющим напряжением. Поведение схемы становится также крайне нелинейным, если она находится вне режима захвата. Мы допустим, однако, что схема находится в режиме захвата и линейна. Предположение о ее линейности дает возможность ввести очень полезные математические характеристи- ") Sid Ghosh, TRW Vidar Corp., Mountainview, Calif. ки, которые приводят к разработке инструмента описания и правильного понимания работы контура. Для удобства список обозначений, используемых в уравнениях этой главы, приведен ниже; В~ F{0)-F{s)-~ n{s)-К-Ка- VAs)- v,(0- V2is)- Afz,- Ли - ЛсЬ - Фе{0- Фе- гвых (Ос - ширина полосы; коэффициент передачи фильтра по постоянному току; передаточная функция фильтра контура (операторный вид); передаточная функция контура (операторный вид); коэффициент передачи контура; постоянная коэффициента передачи фазового детектора; коэффициент передачи ФАП по постоянному току; постоянная коэффициента передачи ГУН; эффективное значение добротности; время удержания; выходное напряжение фазового детектора (операторный вид); мгновенное значение напряжения ошибки; мгновенное напряжение на входе; мгновенное напряжение на выходе; напряжение на выходе фильтра (операторный вид); полоса захвата; полоса удержания; изменение выходной частоты ГУН; линейно-изменяющаяся частота; мгновенное значение фазовой ошибки; мгновенное значение фазы выходной частоты; мгновенное значение фазы входной частоты; фазовая ошибка (операторный вид); значение фазы входной частоты (операторный вид); значение фазы выходной частоты (операторный вид); фазовая ошибка; значение фазы входной частоты; значение фазы выходной частоты; несущая частота; модулирующая частота; собственная частота контура; коэффициент затухания контура. Частота на входе имеет мгновенную фазу фвк(t)\ а на выходе ГУН мгновенная фаза частоты составляет вых(/). Входная н выходная частоты делятся яа М н N соответственно и после деления их фазы сравниваются в фазовом детекторе (ФД), 124 . • Глава 3 Фазовая ошибка фе может быть выражена в операторной форме: Фе is) = Ф,х - зых (syN, (3.1) VAs)KMs). . (3.2) где Kd - постоянная коэффициента передачи фазового детектора (В/рад). Напряжение с выхода фазового детектора подается на фильтр с передаточной функцией F{s). Фильтр отфильтровывает в полосе частот шум и компоненты высокочастотного сигнала, имеющиеся на выходе фазового детектора. Напряжение на выводе фильтра определяется как V,{s) = VAs)F{s) = K,Fis)фAs)• (3.3) Соответствующее изменение частоты на выходе ГУН определяется как Аи =/(22(5), где /С2 - постоянная коэффициента передачи ГУН [рад/(с-В)]. Так как A(o = rfo(s)/rf/ = s3„Js). то ФsuAs) = KaK2F{sУs. (3.4) Комбинируя эти выражения, получаем базовую передаточную функцию контура 4>Bux{s) N KgKFsIN N KF(s) ,„ *bx(s) М s + KKaF {s)IN М s + KF (s) • где KKiKdlf- Также Фeis) = ф,AsУM-ФoisУN. .*fi£L-J . l nR\ *bx (s) M s + KF (s) • "•" Мы определяем здесь параметр /С„ контура, называемый коэффициентом передачи ФАП по постоянному току: Kv = KF{!d), (3.7) где F (0) - коэффициент передачи фильтра по постоянному току. Для того чтобы исследовать характеристики контура, мы должны изучить содержащийся в нем фильтр. Схема контура ведет себя как любая замкнутая следящая система или система с обратной связью. Работу схемы в зависимости от ее применения определяют три параметра, которые могут быть выбраны независимо:-собственная частота контура соп, коэффициент затухания 5 и коэффициент передачи ФАП по постоянному току Kv Мы уже определили Kv, а теперь коротко обсудим взаимосвязь сй„ и S с физическими постоянными схемы. Однако, прежде чем приступить к следующей стадии, мы 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 |