Мостовые схемы сложения. АГ гармонических колебаний. Общие сведения и основные положения. LC-автогенераторы. Стабилизация частоты автогенератора, страница 7

Она имеет вид (рис. 1)

схема

КГ – кварцевый генератор

ДГ – диапазонный LC-АГ

СМ – смеситель

Ф – фильтр

В этой схеме работа частоты на выходе возбудителя образуются в результате сложения или вычитания частот КГ с частотами диапазонного LC-генератора ДГ. Эта операция выполняется в смесителе. Диапазонный АГ обеспечивает плавное изменение частоты и поэтому частота на выходе возбудителя изменяется также плавно на эту величину.  Фильтр выделяет рабочие частоты и подавляет побочные продукты преобразования.  

        Диапазон частот возбудителя расширяют применением кварцевого АГ со сменными кварцевыми резонаторами. Чем шире диапазон возбудителя, тем больше требуется кварцевых резонаторов.

        Поскольку частота возбудителя, построенная по этой схеме, определяется суммой частот двух независимых генераторов, то возможная максимальная абсолютная нестабильность обоих генераторов, т.е.   |Δfβ|макс=|Δfкг|макс+|ΔfДГ|макс и соответственно относительная нестабильность будет определяться этими выражениями    .При   1 получим .

Т.о. нестабильность частоты этой схемы меньше нестабильности частоты LC-генератора, но больше КВ АГ. Степень увеличения тем меньше чем больше fкг/fДГ. Выбор этого отклонения определяет не только стабильность частоты выходных колебаний, но и вид продуктов преобразования. Как известно, что любое преобразование частоты сопровождается возникновением побочных продуктов преобразования вида , , где f1 и  f2 – частоты колебаний, поступающих на преобразователь, n и m – целые числа от 0 до .

        Чем ниже их порядок p=n+m, тем выше уровень этих колебаний в преобразователе. Одни побочные составляющие сильно удалены от рабочей полосы (f1  f2), что легко подавляются фильтром, настроенную на рабочую частоту (пример 1). Другие могут попадать в полосу частот и отфильтровываться не могут ( пример 2).

3.        Дальнейшие повышения требований к стабильности, где ноты колебаний способствовало созданию диапазонных возбудителей дискретной сетки частотИнтервал между соседними частотами сетки называется ее шагом. Он выбирается равным 100 или 1000 Гц. Источниками колебаний служат несколько КАГ. Сетка частот образуется в результате размытых преобразований ( •,:,+,-) частот исходных КАГ. Поэтому стабильность частоты таких возбудителей выше, чем у интерполяционных, и тем меньше независимых АГ участвует в образовании частоты, тем выше стабильность частоты выходных колебаний.

           Дальнейшее развитие средств связи выдвинуло более жесткие требования к стабильности частоты возбудителей. Например, применение однополосной связи с подавленной несущей требует обеспечения долговременной стабильности частоты ПРД не хуже 2•10-7. Такую стабильность можно получить только в прецизионных КАГ, а диапазон частот возбудителя должен быть таким же, как и в ПРД. В последующих каскадах умножение частоты не применяется и тракт стоится как линейный усилитель. Это привело к созданию однокварцевых схем широкодиапазонных возбудителей, в которых дискретная сетка частот образуется в результате суммирования ряда колебаний, полученных путем кратных и дробно-кратных , т.е. почерентных преобразований частоты опорного (прецизионного) КАГ.

          Поскольку выходные колебания возбудителя образуются в результате синтеза, такие возбудители называются синтезаторами частоты (СЧ).

          В них нестабильность любой частоты сетки определяется только опорным КАГ. Для них разработаны специальные КГ (1,5,10) МГц, обладающие высокой добротностью и эталонностью. Стабильность частоты характеризуется величиной порядка 10-7…10-8. При работе в диапазоне частот СГ шали широкое применение.

           В возбудителях автоматизированных ПРД число перестраиваемых элементов должно быть минимальным. Существенны время, простота и однозначность установки частоты. Кроме того он должен управляться дистанционно из приемного пункт управления.

          В связи с этим, в СЧ получила широкое распространение декадная система установки частоты, при которой цифры в нужном декадном разряде частоты устанавливаются отдельным переключателем вручную или автоматически.

          Чаще всего каждому декадному разряду соответствует свой ряд из десятков частот с требуемым шагом, например 10 частот с шагом 1МГц, 10 частот с шагом 100кГц  и т.п. Функциональные узлы, в которых образуется указанный ряд, называются декадными преобразователями соответствующего разряда.

        Полученные ряды частот суммируются, образуя требуемую сетку в заданном диапазоне.

        В настоящее время существует значительное число методов суммирования сетки частот.

        При некоторых видах работы, например, при частотном телеграфировании или телефонии с одной боковой полосой, передача информации связана с изменением частоты колебаний и поэтому управлением ими осуществляется в возбудителе. В этих случаях в возбудителе предусматриваются формирующие устройства, позволяющие осуществить указанные виды работ.

       Структурная схема возбудителя дискетной сетки частот с вводом информации имеет вид:

схема

           Тракт передачи информации – это обычный передатчик, состоящий из усилителей и смесителей, при котором уровень выходного сигнала линейно зависит от уровня входного сигнала, поступающего с формирующего устройства. В процессе работы частота этих колебаний линейно изменяется.

          Поскольку рабочий диапазон частот возбудителя образуется путем смещения (смешивания) частоты синтезатора и колебаний, поступающий с формирующего устройства диапазон частот синтезатора смещен относительно выходных частот возбудителя.