Общая характеристика системы, принцип действия, структурная схема

В современных радиотехнических устройствах различного назначения и системах радиоуправления широко применяются автоматические системы, которые называются системами радиоавтоматики. К ним относятся устройства фазовой и частотной автоподстройки частоты, автоматической регулировки усиления, системы измерения координат движущихся объектов, измерители дальности, различные следящие фильтры и другие.

Системы ФАПЧ широко используются при решении задач радиоприема. В первую очередь к ним относятся подстройка гетеродина преобразователя частоты в супергетеродинных приемниках, выделение несущей частоты в радиолиниях передачи информации для осуществления когерентного и корреляционного приема, а также синхронизация приемного коммутатора каналов радиотелеметрических систем, демодуляция ЧМ- и ФМ-сигналов, деление и умножение частоты и т.д. Такое широкое применение ФАПЧ только в технике радиоприема обуславливает необходимость сведения всех конкретных устройств, выполняющих перечисленные задачи, к типовой структурной схеме системы ФАПЧ (рис. 1).

Рис. 1. Функциональная схема системы ФАПЧ

Основными элементами системы ФАПЧ являются фазовый детектор (ФД), фильтр низкой частоты (ФНЧ), управляющий элемент (УЭ) и перестраиваемый генератор (ПГ). На один вход ФД в общем случае поступает полезный сигнал Uс(t) от эталонного генератора (ЭГ).

Основное функциональное назначение системы ФАПЧ отслеживание фазы входного сигнала Uс(t). Для этого на второй вход ФД подается напряжение ПГ Uг(t), а на выходе ФД получается напряжение Uфд(t), зависящее от разности фаз входного сигнала и сигнала перестраиваемого генератора. Выходное напряжение ФД фильтруется в ФНЧ с целью удаления шума и других ненужных частотных составляющих и воздействует на УЭ, который изменяет частоту ПГ, приводя ее в соответствие с частотой ЭГ. В отсутствие шумов в такой замкнутой следящей системе автоматического регулирования устанавливается стационарный режим, при котором частоты ЭГ и ПГ равны, а разность фаз этих напряжений постоянна. При этом обеспечивается синхронная работа этих двух генераторов, а, следовательно, и слежение за фазой сигнала Uс(t).

Принцип работы также отражен на структурной схеме (рис. 2).

Рис. 2. Структурная схема ФАПЧ

В структурной схеме возмущение n(t) учитывает влияние на качество работы системы флуктуационной составляющей напряжение, а воздействие dwг - влияние нестабильности частоты ПГ.

фазовый автоподстройка петлевой слежение

Другие материалы

Разработка устройства ИК-дистанционного управления на канале RC-5 для акустической системы 5.1
Микропроцессоры и производные от них - микроконтроллеры - являются широко распространенным и при этом незаметным элементом инфраструктуры современного общества, основанного на э ...

Радиолиния передачи телеметрической информации
Телеметрия является одной из молодых и быстро развивающимся отраслей науки и техники. Она связана с измерениями различных физических величин и передачей на расстояние этих измерений. Пер ...

Проектирование междугородной магистрали между Пензой и Самарой с использованием оптического кабеля
Требуется спроектировать оптическую кабельную магистраль между городами Пензой и Самарой. Передача данных по оптоволоконным кабелям ВОЛС имеет целый ряд преимуществ над ...