ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЧАСТОТНОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ

Целью лабораторной работы является изучение АПЧ (ЧАП).

Подготовка к работе:необходимо изучить теорию функционирования системы АПЧ и описание работы с лабораторным стендом.

Необходимые приборы: осциллограф, вольтметр.

Дополнительные приборы: ВЧ-генератор Г4-102, частотомер.

Системы автоматической подстройки частоты (АПЧ) применяются в радиоприемных устройствах (РПрмУ), доплеровских системах измерения скорости подвижных объектов, устройствах частотной селекции сигналов.

Рассмотрим систему ЧАП РПрмУ, предназначенную для поддержания промежуточной частоты (ПЧ) на заданном уровне (рис. Л2.1).

Входной сигнал частотой f_c преобразуется в смесителе (СМ) в сигнал ПЧ f_пч, который после усилителя ПЧ (УПЧ) поступает на частотный дискриминатор (ЧД). Если ПЧ сигнала отличается на Δf от ее номинального значения f_пч0, то на выходе ЧД возникает напряжение U_д, которое зависит от значения и знака отклонения ПЧ Δf. С выхода ЧД (U_д) через ФНЧ напряжение регулирования U_р подается в цепь автоподстройки гетеродина (Г), частота сигнала которого перестраивается так, чтобы уменьшилось отклонение Δf, в результате чего промежуточная частота с заданной точностью оказывается равной центральной частоте УПЧ f_пч0.

Δf = f_c – f_г = f_пч – f_пч0 = Δf_c – Δf_г , (Л2.1)

где Δf_c = f_c – f_c0, Δf_г = f_г – f_г0, – отклонения частот входного сигнала и гетеродина от номинальных значений f_c0 и f_г0.

Напряжение на выходе ЧД является функцией отклонения f_пч от номинального значения U_д = F(Δf) , которая называется дискриминационной характеристикой (рис. Л2.2).

При малых значениях Δf дискриминационная характеристика линейна U_д = S_д·Δf , где S_д^·– крутизна дискриминационной характеристики.

Ошибка регулирования ПЧ в системе ЧАП равна

, (Л2.2)

где k₀ = S_дk_г (k_г = U_р·Δf_г) – коэффициент подстройки петли ЧАП, который во многом определяет точность стабилизации ПЧ и динамические характеристики системы. Зная допустимую ошибку и максимальное значение Δf_c, можно определить необходимый коэффициент подстройки k₀.