Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров. Расчет усилителей мощности. Расчет умножителей частоты. Расчет модуляторов, страница 55

13.4. Расчет синтезатора частоты с аппроксимационным синтезом сетки частот

Наиболее простой путь технической реализации основного уравнения синтеза частот  состоит в использовании системы ФАПЧ с ДПКД2 в тракте преобразования с коэффициентом М, и ДПКД1 в цепи опорного колебания — с коэффициентом N (рис. 13.13) [78].

Однако требование малого шага сетки частот (100, 10 Гц и менее) выходного колебания влечет за собой снижение частоты сравнения в фазовом детекторе и, как следствие, ухудшение чистоты спектра колебаний, увеличение времени перестройки частоты. Возможный путь разрешения этих противоречий — аппроксимационный синтез сетки частот (АССЧ), который достигается путем приближенного представления (заменой) с любой наперед заданной точностью рациональной дроби с большими значениями М и N другой подходящей дробью , числитель и знаменатель которой были бы меньшими числами. Наилучшее приближение можно получить, используя разложение в цепную дробь [58]. Ограничивая число членов этого разложения в соответствии с допустимой погрешностью  от номинала частот сетки  можно упростить СЧ и улучшить ряд его параметров, используя современные вычислительные средства.

Относительная погрешность аппроксимации оценивается во всем диапазоне синтезируемых частот. Она определяется из соотношения . У цепной дроби, имеющей  и целую часть дроби  в интервале коэффициентов синтеза  [0; 1] есть два участка  и , где погрешность при заданных может быть приблизительно равна  [58]. Таким образом, для получения  необходимо диапазон синтезируемых частот расположить так, чтобы все удовлетворяли неравенствам:

;   .

При заданных и допустимом  .

Правильный выбор опорной частоты  существенно уменьшает . На основе теории цепных дробей [80] получены соотношения, позволяющие найти оптимальную для снижения  опорную частоту : . С точки зрения технической реализации устройств удобно при иметь . При этом в СЧ используются однотипные ДПКД, а кроме того, вдвое сокращается объем ПЗУ или сложность и время вычислений коэффициентов в микропроцессоре блока управления синтезатора. Тогда следует пользоваться соотношениями  и . При этом полученная частота может быть взята В качестве опорной частоты, если  и .

Если же полученная частота  окажется меньше или будет такой, что последнее неравенство не выполняется, то заданный диапазон сетки частот нельзя получить с помощью одной опорной частоты при заданных  и . Необходимо разбиение диапазона на поддиапазоны со своими опорными частотами .

Опорные частоты определяют в следующей последовательности. Из полученных ранее соотношений при  находим первую опорную частоту  затем определяем край первого поддиапазона : . Затем  принимается за начало следующего поддиапазона:  (такой же ширины как и первый) и определяется  и т.д.

В результате получается структура СЧ с АССЧ с предварительным датчиком опорных частот (ДОЧ), который формирует вторичные опорные частоты. Целесообразно в качестве ДОЧ также использовать ФАПЧ с предварительным ДПКД, реализующим функцию . В результате получается структура из двух петель и ДПКД, близких по схемотехническому решению (рис. 13.14). Технически в такой структуре можно реализовать блок 2 как ДПКД, блок 3 — как ФАПЧ с ДПКД. Блок ДОЧ в зависимости от числа опорных частот  может реализовываться как пассивно (умножители, делители и т.д.), так и с петлей ФАПЧ.

Глава   14

Расчет модуляторов

14.1. Расчет каскадов с амплитудной модуляцией

Амплитудная модуляция осуществляется в последних каскадах тракта усиления изменением напряжения питания или смещения.

Амплитудная модуляция изменением напряжения питания (коллекторная модуляции). В этом случае используются статическая модуляционная характеристика и временные зависимости  и , приведенные на рис. 5.8 и 5.9.

Первоначально рассчитываем максимальный режим, учитывая при этом, что .Расчет ведем при следующих условиях [8, 18]:

•                  для ПТ форма управляющего напряжения гармоническая;