|
| |
|
Главная Журналы рикапа изменяется резонансная частота колебательного контура КК, а следовательно, .и частота сигнала Ывых на выходе формирователя импульсов ФИ, который из гармонического сигнала генератора G формирует последовательность прямоугольных импульсов Ывых- Частота сигнала генератора G изменяется в соответствии с регулировочной характеристикой (рис. 4.8, г). При малом управляющем напряжении % регулировочная характеристика линейна: шо=шоо+КоЫу, где Ко=Ашо/Аыу - крутизна регулировочной характеристики; шоо - значение собственной частоты генератора G при Ку==0. Крутизна регулировочной характеристики в СТС с варикапом может достигать 2X10-ЭХ ХЮ кГц/В на частотах до 100 МГц. В качестве варикапов можно использовать кремниевые диоды,.например типов Д901Б и Д902. Основными недостатками СТС с непосредственным воздействием на местный генератор (по сравнению с СТС без непосредственного воздействия) являются снижение на порядок стабильности местного генератора, невозможность использования одного генератора для нескольких СТС, трудность получения малого времени вхождения в синхронизм, обусловленная известными противоречиями между условиями получения высокой точности и обеспечения требуемых запасов устойчивостив классе замкнутых систем с управлением по отклонению. Эти недостатки в значительной степени можно устранить при использовании ком-.бинированного принципа управления. Функциональная схема СТС с комбинированным управлением (комбинированная СТС (КСТС) с непосредственным воздействием на местный генератор) изображена на рис. 4.9, а. В отличие от схемы на рис. 4.8, б, она содержит разомкнутый канал управления, состоящий из генератора пилообразного напряжения ГПН 01, компаратора К и фильтра нижних частот Ф1. Разомкнутый канал представляет собой частотный дискриминатор (ЧД), электрическая схема которого изображена на рис. 4.9, б. Работает ЧД следующим образом. С выхода ДЦ сигнала ы„. ц поступает на G1 (R1, R2, R3, VT1, С1). В исходном состоянии транзистор VT1 закрыт положительным напряжением uoi с выхода делителя (R1, R2). Заряд конденсатора С1 через резистор R3 обеспечивает формирование прямого хода пилообразного напряжения ыоь как показано на рис. 4.10, а. При поступлении отрицательного импульса ыд.ц на вход VT1 последний открывается и конденсатор С1 разряжается через коллекторно-эмиттерный переход насыщенного транзистора VT1 с малой постоянной времени. Напряжение wgi подается на Vudi "r±;mlLr г-  Рис. 4.9. Схема комбинированной СТС fc>fH
11 1 l I ! I 1 1 I I i! J 1 111 11 HI liiii nil!
Рис. 4.10. Временные диаграммы (a) и статическая характеристика (б) СТС Ьход компаратора К, собранного на операционном усилителе А1. На инвертирующий вход А1 с делителя (R4, R5) поступает постоянное напряжение Ыоп. При условии ыо1<Ыоп на входе А1 формируется положительный импульс ы,,, а при ыо!>«оп - отрицательный (рис. 4.10, с). Длительность отрицательных и положительных импульсов напряжения Ык и, следовательно, полярность и значение постоянной составляющей Ыч. д этого напряжения зависят от опорного напряжения ыоп и частоты входного сигнала. Выбирая напряжение Ыоп, можно изменять частоту настройки ЧД, при которой ыч,д=0. При помощи Ыоп настраивают ЧД на номинальную частоту входного сигнала fn. При такой настройке «ч.д = 0, если /с=/е; Ыч.д<0, если /с</н, и Ыч.д>0, если /с>/н, где fc - частота входного сигнала. Выходн9е напряжение операционного усилителя А1 и,, в виде последовательности разнополярных импульсов подается на вход фильтра нижних частот Ф1 (R6, С2) для выделения постоянной составляющей напряжения Ык- Статическая характеристика ЧД показана на рис. 4.10, б. Максимальное выходное напряжение ЧД соответствует частотной расстройке Д/=/с-и равно Ыч.до= = const. Сигнал с выхода ЧД и сигнал Uy замкнутого контура СТС суммируются в сумматоре См (рис. 4.9, а). На выходе сумматора сигнал 5=Ыу--Ыч.д, который подается на схему управления варикапом VD1, изменяя частоту настройки коле- УпраВтющиВ , сигналы 11111II11 im 11111111 и I и. , допопншпсльный импцльс liiiiiiiiin[fiiiiimiiiiii у* 1 Иштенный импульс И П П1 I М I I III I I I I I I I I I I I I Рис. 4.11. Схема СТС без непосредственного воздействия на генератор бательного контура КК генератора G таким образом, чтобы фазовое рассогласование между и Ывых уменьшилось. Напряжение Ыу пропорционально фазовому рассогласованию, и при постоянной скорости изменения входного сигнала фвхС=свс, где Ис-угловая частота входного сигнала, напряжение Ыу также постоянно. При этом щ обеспечивает соответствующее изменение фазы колебаний генератора G. Включение разомкнутого канала в виде ЧД уменьшает Ыу за счет добавления в суммарный сигнал S сигнала ыч.д и при Ыч.д = Ыу ошибка равна нулю (щ берется для системы с управлением по отклонению; напряжение щ в комбинированной системе равно нулю, т. е. полностью устраняется фазовая ошибка, что соответствует повышению порядка астатизма на 1 порядок). На рис. 4.11 изображена функциональная схема системы тактовой синхронизации без непосредственного воздействия на местный генератор. Схема со держит ФД, инерционный элемент ИЭ, усилитель У, промежуточный преобразователь ПП, генератор G, преобразователь П гармонического сигнала в импульсный. Частота изменения сигнала в генераторе G в т раз выше тактовой частоты: fo-mf, где fo, f-r - частота сигнала генератора и тактовая частота; т - коэффициент деления делителя. В качестве ПП чаще всего используется делитель частоты следования импульсов с устройством управления. На рис. 4.11, б изображена схема соединения генератора G с ПП. Промежуточный преобразователь содержит последовательно соединенные схему добавления (исключения) импульсов СДИИ и делитель частоты на т. Процесс изменения фазы объяснен на диаграммах напряжений (рис. 11, в-з). При добавлении в импульсную последовательность ы*о через СДИИ дополнительного импульса (рис. 4.11, д) фаза «вых сместится (рис. 4.11, е) в сторону опережения на величину Д, равную периоду колебаний генератора G, т. е. At=\/fo, а шаг коррекции при добавлении (или исключении) импульса, т. е. смещение тактовых импульсов в долях элементарной посылки составляет Дф = At/Xo, где То - длительность элементарной посылки входного сигнала СТС. Аналогично при исключении импульса (рис. 4.11, ж) фаза тактовых колебаний Ывых отстает на ht. Следует заметить, что дополнительные импульсы не должны совпадать во времени с импульсами генератора G. Диаграммы на рис. 4.11, в-3 иллюстрируют процесс де.пения на т=8. На рис. 4.12, а показана схема СТС иа дискретных элементах вычиспитель-ной техники. На выходе генератора G после преобразователя П частота сигнала равна 2to=mf. Делителем на два формируется две последовательности им- 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 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||