Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров. Расчет усилителей мощности. Расчет умножителей частоты. Расчет модуляторов, страница 44

•  Рис. 12.26,е. На рисунке показан годограф проводимости двухконтурной колебательной системы. Здесь три возможных стационарных режима (точки 1-3),из которых режимы, соответствующие точкам 1 и 2, устойчивы, а точке 3— неустойчив.

Глава   13

Расчет синтезаторов частоты

13.1. Варианты структур и основные характеристики синтезаторов частоты

Рассмотрим процесс создания синтезатора частоты (СЧ) на основе системы ФАПЧ [8, 75]. Проектирование СЧ включает в себя несколько этапов: выбор и определение структуры, расчет электрических схем отдельных узлов и экспериментальную проверку и отработку.

Определение структуры синтезатора. Возможны несколько путей синтеза [8, 12, 21, 74-77]. (Первый, наиболее широко распространенный) состоит в том, чтобы, рассмотрев известные разновидности схем и обсудив их достоинства и недостатки, выбрать наиболее подходящую к задаче синтеза и после этого рассчитать те качественные показатели, которые характеризуют выбранную структуру. Возможное число рассматриваемых вариантов зависит от того, насколько удачно выбраны аналоги и прототип СЧ. Второй путь отличается тем, что для определения структуры используются соотношения, связывающие различие в структуре с изменением каких-либо качественных показателей устройства. Наилучшее решение находится как оптимальная точка или область в имеющихся зависимостях. Для определения структуры по первому пути достаточно знания того математического аппарата, который предназначен для анализа схем. Для второго пути необходимо овладеть значительно более сложной методикой синтеза и знать зависимости оптимизируемых параметров СЧ от варьируемых характеристик структуры. Под оптимальной понимаем структуру СЧ, которая обеспечивает экстремальное значение одного (или нескольких) параметра при заданных значениях всех других и выбранных условиях применения устройства.

Если при оптимизации структур по одному из параметров решение многозначно, то все множество полученных решений можно оптимизировать по другому параметру. Так, среди схем с оптимальной частотной характеристикой, можно выбрать схему с наибольшей полосой захвата, оптимизируя статическую характеристику фазового детектора с этой точки зрения. Среди полученного после такой оптимизации множества схем можно выбрать схему с наиболее простым трактом приведения и т.д.

Рассмотрим обобщенную структуру СЧ с кольцом ФАП (рис. 13.1). Некоторые другие варианты структуры СЧ приведены в гл. 4. Кроме узлов, входящих в ФАПЧ, синтезатор частоты содержит: устройство предварительного приведения частоты (УППЧ), которое доводит начальную расстройку перестраиваемого генератора (ПГ) до полосы захвата ФАП; устройство формирования опорных и вспомогательных колебаний , необходимых для работы кольца автоподстройки (УФ); выходной усилитель, обеспечивающий необходимую мощность выходного колебания СЧ (ВУС) устройство управления, преобразующее внешние сигналы, определяющие частоту выходного колебания, в напряжения или перемещения, необходимые для управления частотнозадающими элементами синтезатора (УУ).

Устройство приведения (ТП) основано на тракте вычитания (ТВ) или тракте деления (ТД). ТВ служит для преобразования множества частот входного колебания к одной частоте или к ряду частот, лежащих в диапазоне, более узком, чем диапазон частот входных колебаний тракта. ТД может быть разделен на две последовательно соединенные части: делитель с неизменным коэффициентом деления (ДНКД; ) и делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД; ).

Структура УФ тесно связана со структурой кольца ФАП (их особенности будут рассмотрены далее). УППЧ целесообразно рассмотреть перед проектированием кольца ФАП.

Известны три способа приведения частоты.

1.  Предварительная установка, осуществляемая органами установки частоты, переключающими или перестраивающими генераторами.

2.  Предварительная подстройка, требующая введения в структуру синтезатора дополнительного кольца ЧАП, воздействующего на ПГ.