Замедляющие системы. Генераторы с электрическим управлением электронным потоком. Методы и устройства стабилизации частоты и фазы колебании в задающих генераторах простых и сложных сигналов, страница 48

медленные дрейфы электрической длины усилительного и фи дерного трактов  за  счет изменения   теплового  режима и  прочих внешних условий и др.

Методы стабилизации фазы сигналов в усилителях мощности также делятся на две группы:

параметрическая стабилизация фазы;

автоматическая  подстройка фазы.

На практике прибегают чаще к использованию методов пер­вой группы пли к комплексному использованию методов, относя­щихся к обеим группам.

8.7.2. Параметрические методы стабилизации фазы колебания и усилителях мощности

Параметрические методы стабилизации фазы используются во всеx типах усилителей мощности. В мощных импульсных усилителях наиболее часто используют следующие параметрические методы:

выбор типов усилительных каскадов с малой фазовой чув­ствительностью к нестабильностям напряжений модулирующих импульсов;

использование фильтров для снижения пульсаций напряже­ния выпрямителей, а также устройств автоматической стабили­зации  амплитуды  напряжения  модулирующих импульсов;

снижение  пульсаций  зарядного тока   импульсных    модулято-

ров и их влияния на стабильность напряжения первичной сети и выпрямителей;

использование   различных  корректирующих цепочек для  снижения осцилляции и спада напряжения вершины модулирующе­го импульса;

применение ферритовых  развязок для  снижения  влияния  изменения нагрузки.

Некоторые из этих методов рассмотрены при анализе импуль­сных модуляторов  (см. п. 8.6). Использование усилительных при­боров с малой фазовой чувствительностью существенно упроща­ет  реализацию  параметрических методов стабилизации фазы сигналов. Наименьшей  фазовой чувствительностью к  нестабильностям питающих напряжений обладают ламповые усилители на триодах и тетродах  (0,5...1 градус на 1% изменения анодного на­пряжения).  Более высокую фазовую    чувствительность имеют транзисторные усилители, из-за  большей, чем  у ламп, зависимости реактивной и активной составляющих проводимости    транзисторов от питающих напряжений. Наибольшей фазовой чув­ствительностью обладают ЛБВ (~40 градусов на  1%  измене­ния напряжения).

При высоких требованиях к фазовой стабильности усилительных каналов параметрической стабилизации фазы колебаний оказывается недостаточно, либо ее реализация становится весьма дорогостоящей. В этом случае, наряду с параметрической стабилизацией, необходимо использовать системы автоматичес­кой подстройки фазы  (АПФ) сигналов.

8.7.3. Автоматическая подстройка фазы колебаний в усилителях мощности

Системы автоматической подстройки фазы предназначены для компенсации  фазовых искажений сигналов в многокаскадных усилительных трактах и для подстройки фазы колебаний отдель­ных каналов в многоканальных передающих устройствах РЛС с активными ФАР.

Структурные схемы устройств автоподстройки фазы многокас кадного усилителя и АПФ смежных каналов передающего уст­ройства РЛС с ФАР изображены на рис. 8.35 и 8.36.

Эти системы АПФ по принципу работы и устройству во многом сходны с системами АПЧ. В частности, они имеют ряд об­щих элементов (усилитель сигнала ошибки, фазовый детектор, смесители). Общий опорный генератор для смесителей позволя­ет исключить фазовые ошибки автоподстройки за счет случай­ных набегов фазы его колебаний. Новым элементом является управляемым электронный фазовращатель. В настоящее время используются следующие виды фазовращателей: ферритовые, на лампах бегущей волны; полупроводниковые  (на варикапах или

p-i-n-диодах. Линия задержки необходима для компенсации группового времени запаздывания сигнала в усилительном тракте.

Pис. 8.35

Основными параметрами систем АПФ в установившемся ре­жиме являются остаточная ошибка Dj_уст и коэффициент авто­подстройки фазы. Получим выражения для расчета этих пара­метров.

При разомкнутой петле АПФ текущая расстройка фаз вход­ного и  выходного сигналов равна начальной  разности фаз этих

сигналов Dj=Dj_n. При замыкании системы расстройка по фазе и любой момент времени равна сумме начальной расстройки и фазовой поправки, сносимой управляющим элементом

Из (8.13) следует, что, как и в системе ЧАПЧ, уменьшение оста­точной ошибки может быть достигнуто увеличением коэффициен­та автоподстройки

На систему АПФ воздействуют управляющие и возмущающие сигналы. К управляющим  можно отнести входной сигнал усилителя. Возмущающие сигналы  обусловлены  влиянием  дестабилизирующих  факторов. Регулярные отклонения    фазы  усилителя приводят  к динамическим ошибкам. Случайные ошибки вызы ваются  стохастическими составляющими возмущающих  воздействий.

Код управления запоминается в цифровом    регуляторе   и раниться до следующей программной коррекции фазы. В каж­дом цикли работы системы ЛИФ этот код сравнивается с кодом сигнала ошибки и вырабатывается исполнительный   сигнал    для

дискретного фазовращателя. Таким образом, цифровой фазометр и устройство сравнения цифрового регулятора выполняют роль фазового детектора аналоговой АПФ. Выходные устройства цифрового регулятора (дешифратора) и исполнительные устройства дискретного фазовращателя выполняют роль усили­теля сигнала ошибки АПФ. Точность подстройки фазы опреде­ляется ценой младшею разряда кода управления фазовращате­лем. На практике наиболее часто используются четырех- и пяти­разрядные устройства АПФ.

9. ОСОБЕННОСТИ  ЭКСПЛУАТАЦИИ    ПЕРЕДАЮЩИХ

УСТРОЙСТВ  РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ  СРЕДСТВ

ВООРУЖЕНИЯ