Высокостабильный перестраиваемый генератор

Амплитудный синхронный детектор (АСД)

Примеры применения систем ФАПЧ

Он может быть выполнен по схеме фазового детектора (рис.3.26).

Рис. 3.26. Схема АСД

На первый вход подается амплитудно-модулированное колебание

.

На второй вход поступает опорное колебание

.

Причем должно выполняться условие

.

На выходе перемножителя получим

.

Фильтр нижней частоты ФНЧ не пропускает на выход колебания удвоенной частоты. Тогда

.

Приближенно синхронный детектор выполняет функцию оптимальной фильтрации

.

В данном случае

,

где – импульсная характеристика фильтра ФНЧ, приближенно выполняющего операцию интегрирования.

Недостатком этой схемы, показанной на рис. 3.26, является необходимость строгого выполнения условия . Выполнение этого условия может обеспечить использование схемы ФАП (рис. 3.27).

  Рис. 3.27. АСД совместно с ФАПЧ

В схеме (рис. 3.27) осуществляется слежение за фазой пришедшего сигнала с помощью системы ФАП, чем обеспечивается синхронное (с одинаковыми фазами) перемножение сигналов в АСД.

Для одновременной стабилизации значения промежуточной частоты и возможности применения АСД может быть использована схема, изображенная на рис. 3.28.

  Рис. 3.28. АСД совместно с ФАП (второй вариант)

В этой схеме стабильный опорный генератор ОГ работает на частоте . Схема ФАПЧ отслеживает не только разностную частоту принятого сигнала, но и его фазу. На выходе УПЧ имеем амплитудно-модулированное колебание разностной частоты и практически такой же фазы, как и у опорного генератора. При этом сигнал строго расположен по частоте в пределах частотной характеристики УПЧ и, кроме того, имеется возможность применения АСД.

С помощью системы ФАП можно осуществить перестройку высокостабильных колебаний по частоте. Непосредственно сами высокостабильные автогенераторы на высокой частоте трудно поддаются регулировке, при этом автогенераторы с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ) позволяют достаточно простыми средствами решить проблему создания высокостабильного источника сигнала переменной частоты. Преобразованные по частоте сигналы с перенесенной на промежуточную частоту разностью фаз поступают на относительно низкочастотный фазовый детектор, на котором измеряется разность фаз.

Принцип работы ФАПЧ основан на том, что разность фаз двух колебаний постоянна во времени только в том случае, если их частоты равны, и наоборот. Это непосредственно следует из физического и математического определения частоты и фазы колебаний.

Рассмотрим схему системы ФАП, показанную на рис. 3.29, где ЭГ – эталонный генератор; ГС – генератор сдвига частоты.

  Рис. 3.29. Высокостабильный перестраиваемый генератор

Эталонный генератор имеет высокую стабильность по частоте. При изменении частоты генератора сдвига будет изменяться частота управляемого генератора

, .

Однако перестройка здесь может выполняться лишь в небольших пределах, , . Относительная нестабильность генератора сдвига и управляемого генератора могут быть намного большими, чем у эталонного

; .

Однако абсолютные нестабильности эталонного генератора и генератора сдвига должны быть сопоставимы

.

Например

Дата добавления: 2014-12-26