Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров. Расчет усилителей мощности. Расчет умножителей частоты. Расчет модуляторов, страница 46

Максимальное время установки частоты СЧ связано с динамическими характеристиками кольца ФАП. Время установки частоты складывается из времени, затраченного на предварительное приведение частоты, и времени, в течение которого осуществляется захват в кольце ФАП.

Оговоренные условия позволяют найти основные взаимные зависимости между характеристиками СЧ и специфическими параметрами кольца ФАП, положенного в основу структуры синтезатора, и определить требования к фильтрующей способности кольца ФАП, полосе синхронизации и полосе захвата кольца. Связь между формой АЧХ и фильтрующими способностями кольца ФАП детально описана в [75].

Если характеристика управления генератора линейна и имеет крутизну, а статическая характеристика фазового детектора (ФД) обеспечивает зависимость, то  полоса  синхронизации кольца ФАП будет определяться выражением

, где  — коэффициент передачи ФНЧ.

В тех случаях, когда известна форма статической характеристики и значения рассогласований и , можно определить зависимость  от крутизны  в рабочей точке:

, где L— коэффициент, зависящий от формы статической характеристики, значений  и  и положения рабочей точки на характеристике.   Обобщая, получаем

,.

В модуле функции передачи разомкнутого кольца может быть выделена независимая от частоты часть, носящая название статического коэффициента усиления:

, тогда , — коэффициент передачи тракта приведения.

В табл. 13.1 приведены зависимости от для типовых разновидностей фазовых детекторов [75]. Определение  при известной ЛАХ  функции передачи разомкнутого кольца (В) показано на рис. 13.2.

Используя нормированный коэффициент передачи ФНЧ и нормированную функцию передачи тракта приведения частоты , можно ввести в функцию передачи замкнутого кольца:

.        (13.1)

В области частот, примыкающей к нулевой частоте,  =  = 1. Для этой области

 = /. и  = /.  (13.2)

Из табл. 13.1 и выражений (13.1), (13.2) следует, что при определенной форме статической характеристики ФД и структуре тракта приведения задание полосы синхронизации однозначно определяет значение ЛАХ функции передачи разомкнутого кольца в области, примыкающей к нулевой частоте. Для определения при известной ЛАХ функции передачи разомкнутого кольца необходимо продлить примыкающий к нулевой частоте участок с единичной крутизной до пересечения с осью абсцисс. Частота в точке пересечения будет численно равна (см. рис. 13.2). Правильность утверждения вытекает из (13.2).

Для определения полосы захвата и характеристик переходных процессов во время захвата необходимо решать нелинейные дифференциальные уравнения. Ограничимся двумя практическими рекомендациями для увеличения полосы захвата: изменение частотной характеристики или изменение формы статической характеристики фазового детектора. Оба пути должны вести к такому изменению формы биений, которое вызовет увеличение постоянной составляющей в выходном колебании фазового детектора. Для этого нужно изменять частотную характеристику таким образом, чтобы уменьшить длительность переходных процессов в схеме, а статическую характеристику — чтобы укоротить неустойчивую ветвь, уменьшив время нахождения рабочей точки на этой ветви. Укороченные неустойчивые ветви имеются у статических характеристик пилообразной и трапецеидальной формы. Применение ФД с такими характеристиками ведет к увеличению полосы захвата.

В кольцах ФАП с трактом вычитания, в которых не применяются специальные меры для увеличения полосы захвата, она не превышает 20 % полосы синхронизации. Наличие тракта деления приводит к увеличению полосы захвата. Это объясняется тем, что введение ТД увеличивает длину прямой ветви статической характеристики ФД. В кольце ФАП с ТД, если в ней нет узкополосных фильтров, возможно получение полосы захвата, близкой к полосе синхронизации.