Главная - Литература

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Наиболее широко используется схема дискриминатора Фостера-Си ш, показанная на рис 7.70 П.ичный и вторичный контуры настроены i ону и ту же частоту и имеют интуктивн\. связь несколько слабее критической. Нап4?жение на первичном контуре синфазно (или противофазно - в зависимости от вктючения концов катушек) с э. д. с, наводимой во вторичной катушке, и при резонансе

замыкается через кл и дроссель Поскольку выпрямленные токи протекают в противоположных направлениях, напряжение на цепочке R2 и R3 равно нулю, когда Uа = Ub при /?2 = Rs Когда Ua > Uij, выходное напряжение положительно. Характеристика такого дискриминатора приведена на рис 7-70, д Полярность характеристики дискриминатора изменяется на противоположную, если поменять местами выводы вторичной обмотки или изменить полярность включения обоих диодов. Если связь между первичным и вторичным контурами слабее критической, то расстояние по частоте между вершинами характеристики дискриминатора приблизительно равно.

Дг"= А

(7-209)


Рис 7-70 Дискриминатор Фостера - Сили а - схема, б - векторная диаграмма прн резонансе в - частота выше резонансной,

нансиой, о - общая характеристика.

- частота ниже резо-



- « с!

Рис. 7-71 Квадратурный дискриминатор с лампой 6BN6 а - схема, сг - сигнальная сетка, с2 - ускоряющий электрод, с3 - квадратурная сетка, б - характеристика по сигнальной сетке при постоянных Яс2 и £с3; в - характеристика по квадратурной сетке при постоянных Е и Е г - соотношение фаз U и fj,3. Значение анодного тока при отсутствии сигнала устанавливается равным току при наличии сигнала с частотой f0 (пунктирная линия)

напряжение на С2 отстает на 90° от э. д. с , наведенной в Л». Таким образом, напряжение Us отстает от Ut на 90°, а напряжение U3 опережает Ну на 90°, как показано на рис. 7-70, 6. Соотношение фаз между первичным и вторичным напряжениями на частотах выше и ниже резонансной показано на рис. 7-70,в и г. Поскольку катоды диодов заземлены на частоте сигнала конденсаторами С4 и С&, напряжение на диоде Jlt равно 0а, а на диоде Л3 равно U0. Выпрямленный ток диода Лх протекает через #2 и радиочастотный дроссель, который замыкает цепь постоянной составляющей тока. Подобно этому выпрямленный ток второго диода

где Д/ - расстояние между пиками, гц;

fo - резонансная частота вторичного контура с учетом входного сопротивления диодных детекторов, гц На рис. 7-71, а приведена схема так называемого квадратурного дискриминатора, выполняющего одновременно функции ограничителя и дискриминатора Для работы в этой схеме была разработана лампа 6BN6 Ускоряющий электрод создает в лампе узкий пучок электронов и обеспечивает специальный вид характеристик зависимости анодного тока от напряжений на сигнальной и квадратурной сетках, показанный на рис. 7-71, а. При таких.



характеристиках создается необходимое ограничение, а анодный ток имеет импульсный характер. Ширина импульсов тока зависит от разности фаз напряжений на квадратурной и сигнальной сетках.

Если амплитуды на сигнальной и квадратурной сетках достаточно велики для получения хорошего ограничения (10-20 в), то среднее значение анодного тока будет линейно зависеть от -сдвига фаз между иС[ и ис. Внешний параллельный контур, присоединенный к квадратурной сетке, настраивается на требуемую среднюю частоту f0. На частоте f„ сопротивление этого контура имеет чисто активный характер, и в результате влияния связи через пространственный заряд (см. § 7-5 е) напряжение на нем отстает от напряжения на сигнальной сетке на 90°. Если частота принимаемого сигнала ниже f0, то сопротивление контура имеет индуктивный характер и напряжение на нем отстает от сигнального напряжения менее, чем на 90°. Если частота сигнала выше f0, то сопротивление контура имеет емкостный характер и фазовый сдвиг будет превышать 90°. Таким образом среднее значение анодного тока будет изменяться с изменением частоты принимаемого сигнала. Напряжение на выходе такого дискриминатора не равно нулю на частоте f0. Катодное смещение выбирается таким, чтобы выходное напряжение в режиме покоя равнялось выходному напряжению при частоте входного сигнала, равной f0. Тогда уход частоты входного сигната будет либо увеличивать, либо уменьшать выходное напряжение.


Рис. 7-72. Схема реактивной лампы.

Схемы реактивных ламп. При использовании гетеродинов с обычными лампами напряжение АПЧ воздействует на настройку контура путем изменения реактивного сопротивления реактивных ламп. Схема реактивной лампы с пентодом приведена на рис. 7-72. Реактивная лампа включается параллельно контуру гетеродина. Напряжение между сеткой и катодом реактивной лампы составляет часть напряжения на гетеродинном контуре и сдвинуто относительно него по фазе приблизительно на 90°. Поэтому анодный ток реактивной лампы находится в квадратуре с напряжением на контуре гетеродина и реактивная лампа выполняет роль реактивности, включенной параллельно контуру гетеродина. Реактивность может иметь

емкостный или индуктивный характер в зависимости от того, в какую сторону сдвинута фаза напряжения между сеткой - катодом относительно напряжения гетеродина. В схеме рис. 7-72 напряжение сетка - катод отстает от напряжения гетеродина на 90°, поэтому реактивная лампа эквивалентна включению индуктивности параллельно контуру гетеродина. Пренебрегая емкостями лампы, можно написать выражение для присоединенной к контуру гетеродина проводимости, какую создает лампа и фазосдвигающая цепь RC, показанная на рис. 7-72:

r = i + Tq + T+bc. (72Ш)

где ш - угловая частота, рад/сек;

S - крутизна реактивной лампы.

Если фазосдвигающая цепь создает сдвиг 90°, то реактивная составляющая проводимости, создаваемой лампой, будет равна j<nRC/S. На высоких частотах необходимо учитывать междуэлектродные емкости лампы. В основном эти емкости увеличивают активную составляющую создаваемой лампой проводимости, присоединяемой к контуру гетеродина.

В системах АПЧ управляющее напряжение изменяет смещение на реактивной лампе, изменяя ее крутизну S. При этом одновременно изменяется реактивное сопротивление лампы, а следовательно, и резонансная частота контура гетеродина. Величина изменения частоты гетеродина под влиянием реактивной лампы зависит от соотношения реактивных сопротивлений лампы и контура гетеродина, а также от величины изменений крутизны реактивной лампы.

Системы АПЧ с газонаполненными лампами. Системы АПЧ с газонаполненными лампами широко используются в импульсных приемниках. В типовой схеме один из тиратронов создает пилообразное напряжение, которое заставляет частоту гетеродина качаться в широком диапазоне частот (поиск). Любой принятый радиочастотный импульс преобразуется в импульс промежуточной частоты и подается на дискриминатор. Полярность видеоимпульса на выходе дискриминатора определяет, была ли частота гетеродина в момент приема импульса слишком низкой нли слишком высокой. Выходной импульс дискриминатора подается на второй тиратрон, который затем производит управление частотой вместо первого тиратрона, если полярность получаемого импульса позволяет зажечь этот второй тиратрон. 1 После прекращения работы первого тиратрона (поиска) пониженное после зажигания анодное напряжение второго тиратрона подается на гетеродин и изменяет его частоту в сторону уменьшения ошибки настройки. После деионизации второго тиратрона его анодное напряжение возрастает, сдвигая частоту гетеродина в другую сторону. Когда смещение частоты станет достаточно большим, импульс с выхода дискриминатора снова зажжет второй тиратрон, и цикл повторится.

1 Более детальное рассмотрение этой схемы АПЧ см. в книге «Principles of radar», p. 458 - 461, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, 1952.



Рассмотренная система АПЧ не осуществляет пропорциональное регулирование, как обычная дискримииаторная система. Вместо этого частота гетеродина непрерывно слабо изменяется около требуемого значения с малой скоростью.

Диодно-фантас тронная схема АПЧ. Эта схема также широко используется в импульсных устройствах. В схеме имеется дискриминатор, диодный детектор и фантастрон. Последний используется в качестве генератора пилообразных колебаний «поиска», осуществляющих качание частоты гетеродина. Когда на выходе дискриминатора появляется принятый импульс в надлежащей полярности, пилообраз- , ные колебания срываются, и лампа фантастрона работает в качестве обычного усилителя постоянного тока.1

2. Системы абсолютно-частотной АПЧ. Системы абсолютно-частотной АПЧ стабилизируют абсолютное значение частоты гетеродина, а не величину ее отклонения относительно частоты опорного сигнала, которая сама может быть нестабильной. Рассмотренные выше схемы и соотношения остаются справедливыми для систем абсолютной АПЧ, за тем исключением, что дискриминатор должен быть настроен на заданную частоту гетеродина, а не на промежуточную частоту, как это имело место в раз ностных АПЧ.

7-7. ДЕТЕКТОРЫ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ (AM)

В общем случае на выходе усилителя промежуточной частоты супергетеродина или усилителя радиочастоты приемника прямого усиления (см. § 7-8) сигнал содержит составляющие несущей частоты и боковых частот, расположенных симметрично ниже и выше несущей частоты мс, на расстояниях, равных модулирующим частотам. В случае модуляции одним тоном колебания на входе детектора имеют вид, показанный на рис. 7-73, а, и математически могут быть представлены следующим образом:

«с = Umc (1 -f- т sin Qt) sin mct = т

<ос -f- Q - верхняя боковая частота; шс--Q - нижняя боковая частота;

т - коэффициент модуляции (см. § 5-2).

Назначение детектора состоит в демодуляции сигнала, поступающего с выхода УПЧ или УРЧ, т. е. в получении на выходе детектора модулирующих частот. В идеальном случае сигнал на выходе детектора должен точно вос-




Рис. 7-73. Диодный детектор, форма сигнала с амплитудной модуляцией; б -

амперная характеристика вакуумного диода;

диодного детектора.

типичная вольт-в - основная схема-

: Umc sin at -

2 т с

-j- -к- Umc COS (сос

cos К + Q)t + -Q)t, (7-211)

где и,

мгновенное значение напряжения на детекторе;

mz - амплитуда напряжения несущей частоты <ос; 2-частота модуляции;

1 См. vol. 23, MJT series. Microwave Receivers, sec. 3. 13, p. 64 - 69, McGraw-Hill Book Company, New York, 1948.

производить модулирующий сигнал. Практически в детекторах могут возникать амплитудно-частотные, фазо-частотные и нелинейные искажения, в результате чего продетектированный сигнал может отличаться от модулирующего сигнала.

7-7 а. Линейное диодное детектирование. Наиболее часто Для детектирования используют диоды. При исследовании диодных детекторов различают два случая: 1) детектирование сильных сигналов и 2) детектирование слабых сигналов (см. § 7-7 б).

Линейным диодным детектированием обычно называют выпрямление сильных сигналов, амплитуда которых превышает один или несколько вольт. Детектирование больших сигналов основывается на том, что диод представляет бесконечное сопротивление в обратном направлении и почти постоянное сопротивление в прямом направлении. Такое же представление можно применить к кристаллическим диодам, если у них отношение обратного сопротивления к прямому очень велико. При линейном детектировании диод отпирается лишь вблизи пиковых значений мгновенного напряжения входного сигнала, подобно тому как это имеет место в однополупериодных выпрямителях с большой емкостью фильтра, и выходное напряжение обычно составляет 50-90% амплитуды входного напряжения. Название детектора указывает на то обстоятельство, что выпрямленное выходное напряжение примерно пропорционально огибающей входного сигнала. Нелинейность характеристики диода мало влияет на линейность детекторного эффекта.



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.012