|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Метод развертки. На рис. 3.10 показан принцип получения установления методом развертки. Как только постоянный ток поступает в емкость активного фильтра второго порядка, на выходе появляется пилообразное напряжение, которое вызывает развертку ГУН. Если скорость развертки выбрана правильно, то контур синхронизируется, когда ГУН достигнет входной частоты. Подачу тока следует прекращать после достижения режима захвата. После этого контур балансируется за счет компенсации фазовой ошибки. Заметим, что точкой подачи тока для получения пилообразного напряжения является точка У. Иногда целесообразно подавать ток в точку суммирования X, иа которую подается фиксированный потенциал. Ступенчатый ток (если он включается или выключается в точке X) вызывает ступенчатое изменение выходного напряжения из-за демпфирующего резистора /?2- Неожиданное изменение выходного напряжения, когда подача тока прекращается после достижения режима захвата, может вызвать повторную потерю синхронизации схемы. Поэтому, если ток подается в точку X, его следует плавно включать или выключать. Из-мекение ширины полосы фильтра. Рис. 3.11 иллюстрирует другой метод достижения установления. Ширина полосы контура, а значит, и полоса захвата велики вне режима синхронизации. Когда синхронизация достигнута, ширина - полосы уменьшается очень значительно. Ширину полосы можно уменьшить коммутацией элементов R или С. Максимально допустимое значение Ri R ограничивается входным током операционного усилителя. Сигнальный ток через R\ должен быть много больше входного тока. Если ширина полосы управляется коммутацией С, то подключение должно производиться через переменный резистор, значение которого должно постепенно уменьшаться до нуля. Это исключает возможность неожиданного изменения выходного напряжения, которое может произойти при подключении или отключении емкости. Метод частотного детектора. По-видимому, наиболее эффективным методом специального установления оказывается использование частотного детектора (ЧД) параллельно с фазовым детектором, как показано иа рис. 3.12. Сигналы с выходов фазового и частотного детекторов суммируются, проходят через фильтр и затем поступают иа ГУН. При отсутствии синхронизации выходной сигнал частотного детектора (предпочтительнее с постоянной составляющей) представляет собой управляющее напряжение для ГУН, которое помогает достичь установления. Когда синхронизация достигнута, сигнал иа выходе частотного детектора становится равным нулю, и фазовый детектор управляет контуром, как при обычной работе ФАП. На рис. 3.12 показаны фазовый и частотный детекторы, которые работают иа один и тот же фильтр. Если используется активный фильтр второго порядка, то это может оказаться невыгодным, так как демпфирующий резистор замедляет устаиов-
Рис. 3.12. Фазочастотный контур синхронизации. (ЧД - частотный детектор.) Рис. 3 13 Усовершенствованная фазочастотная схема синхронизации. ление с помощью частотного детектора. В этом случае может пригодиться рассмотренная выше конфигурация (рис. 3.2, г) с интегрированием и пропорциональностью. На рис. 3.13 показана схема фазочастотиой синхронизации, где сигнал с выхода частотного детектора проходит только через интегральную часть фильтра, а фазовый детектор использует пропорциональное и интегральное фильтрование. В качестве частотного детектора можно использовать схему типа «дискриминатора» (детектор отношений). Однако этот тип детектора не очень удобен для контура, рассмотренного выше. Во многих практических разработках использовался частотный детектор под названием «квадрокоррелятор» (рис. 3.14). Входной сигнал (sin ait) разделяется иа две параллельные ветви: / (синфазная) и Q (квадратурная). В ветви / входной сигнал умножается непосредственно иа сигнал с выхода ГУН L(cos mt), а в ветви Q - на сигнал с выхода ГУН после сдвига Схемы фазовой аетоподстройки sin А tot Вход Aoi cos Atoi cos aif, t ГУН -  sin шЬ £t>H4 ® cos Acot Рис. 3.14. Квадрокоррелятор, используемый в качестве частотного детектора, работающего в паре с фазовым детектором. фазы на 90° (sincooO- Сигналы на выходах перемножителей дут содержать одновременно сумму и разность частот; фильтры нижних частот (ФНЧ) в каждой ветви спроектированы так, чтобы пропускать только компоненты разности частот (sinAco й cosAcof соответственно, Асо = т - соо). Сигнал ветви / с выхода ФНЧ дифференцируется, а затем продифференцированный сигнал умножается на сигнал с выхода ФНЧ ветви Q. На выходе этого перемножителя имеется постоянная составляющая, пропорциональная разности частот Аоз, которая используется для получения установления. Несмотря иа то что сигнал иа входе квадрокоррелятора представлен синусоидой, данная схема используется и для сигналов типа случайных входных данных. Прямоугольные информационные импульсы имеют частоту следования меньше, чем частота тактового детектора, и появляются случайно (не присутствуют в каждом периоде). Сущность этого типа данных будет обсуждаться в разд. 3.4. Это дает явное преимущество по сравнению с обычными дискриминаторами, где входной сигнал должен быть непрерывным. Два перемножителя на входе схемы рис. 3.14 будут вырабатывать входной сигнал только тогда, когда в данных чередуются нули и единицы. Поэтому, если спектр случайных данных содержит частоту тактового генератора, то ГУН синхронизируется на эту частоту. К недостаткам квадрокоррелятора следует отнести то, что он требует аналогового перемножителя и, возможно, слишком много компонентов. В разд. 3.3 мы рассмотрим другие частотные детекторы, реализованные в цифровой форме. Тем не менее читателя приглашаем ознакомиться с очень интересной структурой квадрокоррелятора. Эта конфигурация, где входной сигнал ум- 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 |
|||||||||||||||||||||||||||