Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки
Кафедра радіотехнічних систем
РЕФЕРАТ
На тему:
«Структурна схема системи стеження за тимчасовим положенням. Узагальнені функціональна і структурна схеми радіотехнічних слідкуючих систем »
МІНСЬК, 2008
Помилка стеження визначається виразом
де
(
На вхід дискримінатора подається імпульсна послідовність, але так як смуга пропускання стежить системи набагато вже частоти проходження імпульсів, аналіз можна проводити як для безперервних процесів. Напруга на виході дискримінатора, усереднене за період повторення імпульсів, може бути представлено у вигляді:
де
Форма цієї характеристики визначається формою вхідного сигналу, смугою пропускання ППЧ, відношенням сигнал-перешкода на вході приймача, наявністю флуктуацій сигналу та іншими факторами.
При прямокутних опорних і зондирующих сигналах дискримінаційна характеристика має трикутну форму наступного виду (рис. 1) і формується як різниця двох взаімокорреляціонних функцій вхідного і опорного сигналів (рис.2).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 1. Дискримінаційна характеристика
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 2
Тут тривалість зондуючого імпульсу, дорівнює тривалості стежить імпульсу. Існує системи, в яких використовується принцип укороченого стрибає. У цьому випадку опорні сигнали являють собою короткі δ-імпульси (рис. 3). При цьому дискримінаційна характеристика має вигляд характеристики релейного типу. Це в основному використовується в цифровій техніці, в аналоговій техніці важко забезпечити достатню посилення.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 3
Напруга з дискримінатора надходить на ФНЧ з операторних коефіцієнтом передачі
де
Далі це напруга подається на вхід пристрою регульованої затримки, на виході якого отримуємо:
де Sp - крутизна регулювальної характеристики пристрою регульованої затримки.
На підставі отриманих рівнянь можемо побудувати таку структурну схему (рис. 4).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 4. Структурна схема системи стеження за тимчасовим положенням імпульсного сигналу
Неважко показати, що напруга на виході ФНЧ пропорційно відстані до зондується об'єкта (цілі), тобто розглянута схема виконує слідкуючий автодальномера.
У режимі спостереження мети величина помилки стеження Δτ близька до нуля, тоді:
де τ0 - затримка зондуючого сигналу передавача щодо опорного сигналу;
D - відстань до цілі;
с - швидкість поширення радіохвиль;
тоді
Таким чином, при відомих значеннях величин τ0, τсл0 і Sp напруга Uф - пропорційно дальності мети.
2. Система спостереження за напрямком приходу радіосигналу
(Кутомірні стежить система)
Кутомірні стежать системи використовуються в системах радіонавігації, радіокерування для стеження за кутовим положенням джерела енергії або відбитого радіосигналу.
Функціональна схема системи має вигляд (мал. 5):
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 5. Функціональна схема кутомірної стежить системи:
Пр-к - приймач; ФНЧ - фільтр нижніх частот; У - Підсилювач; ІУ - виконавчий пристрій
За допомогою антенної системи формуються парціальні діаграми спрямованості. РСН ─ равносигнальной напрямок, а сигнал, що приймається з цього напрямку двома антенами, має однакову інтенсивність.
Розташування джерела випромінювання (цілі) визначається двома координатами: азимутом і кутом місця.
За допомогою пеленгатора визначається неузгодженість за кутом між напрямком на ціль і РСН, і на виході приймача формується напруга, пропорційне величині і знаку цього неузгодженості. Ця напруга, пройшовши ФНЧ, який згладжує високочастотні складові, посилюється з допомогою підсилювача У і подається на виконавчий пристрій. ІУ впливає на антенну систему, в результаті чого РСН змінює своє положення в просторі, зменшуючи первісну помилку. В якості виконавчих пристроїв використовуються електромеханічні, електронні та гіроскопічні ІУ.
Проведемо математичний опис і складемо структурну схему для стеження за однією координатою. Позначимо:
Тоді помилка стеження
Напруга на виході пеленгатора:
де
F (
Будемо вважати, що пеленгатор безінерційна.
Роботу ФНЧ можна описати диференціальним рівнянням у скороченій формі
Далі сигнал надходить на безінерційний підсилювач У, а потім на виконавчий пристрій. При використанні електромеханічного ІУ (електродвигуна) його операторний коефіцієнт передачі визначається виразом
де К - крутизна залежності кутової швидкості обертання антени в усталеному режимі від величини напруги, що управляє
Виконавче пристрій у першому наближенні можна вважати лінійним і описати рівнянням
На підставі формул (1) - (5) побудуємо структурну схему (рис. 7).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 7. Структурна схема кутомірної стежить системи
На практиці знаходять застосування пеленгатори з послідовним і одночасним порівнянням сигналів. До першого типу відносяться пеленгатори, що використовують принцип конічного сканування і перемикання діаграми спрямованості. До другого типу - моноимпульсной, формують чотири парціальні діаграми спрямованості (по дві в кожній з площин).
Принцип конічного сканування: вісь діаграми спрямованості зміщена щодо осі обертання і таким чином діаграма спрямованості утворює конус. Його медіана є равносигнальной напрямом (РСН). При цьому обвідна прийнятого радіосигналу набуває амплітудну модуляцію з частотою, рівною частоті обертання антени. Амплітуда обвідної визначає величину кута відхилення РСН від напрямку на ціль, а фаза - напрямок відхилення.
3. Узагальнені функціональна і структурна схеми радіотехнічних слідкуючих систем
Вивчення основних типів систем дозволяє визначити загальні функції і реалізують їх функціональні вузли у всіх розглянутих вище системах і скласти узагальнені функціональну та структурну схеми.
Узагальнена функціональна схема наведена на рис. 8 і складається з дискримінатора Дис., Фільтра, опорного (подстраиваемой) генератора ОГ.
Рис.8. Узагальнена структурна схема радіотехнічної стежить системи
На вхід надходить суміш сигналу і шуму
Одним з параметрів сигналу є задає вплив λ (t).
ОГ генерує сигнал, одним із параметрів якого є оцінка відстеженням параметра. Вихідний сигнал ОГ залежить від призначення системи.
У результаті нелінійного перетворення вхідного і опорного сигналів в дискримінаторі формується напруга, пропорційне різниці
де λ - задає вплив; y - керована величина.
Напруга на виході дискримінатора:
де F (x) - залежність середнього значення напруги на виході дискримінатора від помилки стеження, звана дискримінаційної характеристикою; ξ (t, x) - флюктуационная складова (результат нелінійного перетворення опорного і вхідного сигналів у дискримінаторі).
Форма дискримінаційної характеристики наведена на рис. 9.
Рис.9. Дискримінаційна характеристика
При малих значеннях помилки стеження х дискримінаційна характеристика може бути аппроксимирована лінійною залежністю:
де
Sд - крутість, яка залежить від типу дискримінатора, відносини сигнал / шум
де Рс - потужність сигналу; σ2ш - дисперсія шуму.
Крутизна дискримінаційної характеристики залежить від амплітуди сигналу. Для виключення цієї залежності на вході виробляють обмеження або автоматичне регулювання посилення (АРУ). Дискримінаційна характеристика має обмежений розчин по осі х. Якщо помилка перевищує граничну, зворотній зв'язок розмикається і система виходить із режиму спостереження (
Фільтр здійснює згладжування високочастотних складових. Він може містити інтегруючі ланки, його передавальна функція визначає якісні характеристики системи.
Узагальнена структурна схема наведена на рис. 10.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 10. Структурна схема радіотехнічної стежить системи
Математичний еквівалент дискримінатора включає елемент порівняння, нелінійне безінерційні ланка F (x) і суматор.
Ланка W (p) визначається передавальної функцією опорного генератора та фільтра.
Характеристики складової шуму ξ (t, x) залежать від параметрів дискримінатора і попередніх ланцюгів, відносини сигнал / шум, методу нормування сигналу і шуму по амплітуді, характеру амплітудних флуктуацій сигналу.
Зміна помилки у часі описується нелінійним стохастичним диференціальним рівнянням
х (t) + W (p) F (x) + ξ (t, x) - λ (t) = 0.
Нелінійність рівняння визначається нелінійністю функції F (x) і нелінійною залежністю характеристик процесу ξ (t, x) від помилки стеження х. Стохастичність - наявністю випадкового процесу ξ (t, x) і випадкової складової задає впливу λ (t).
Якщо напруга флюктуаціоної складової має рівномірну спектральну щільність у смузі, що значно перевищує смугу пропускання наступних за дискримінатором ланцюгів, шум ξ (t, x) можна вважати білим і характеризувати його величиною спектральної щільності на нульовій частоті S ξ (w, x) = S ξ ( o, x), в загальному випадку залежить від помилки стеження. Залежність спектральної щільності флюктуаціоної складової від помилки стеження називається флюктуаціоної характеристикою дискримінатора.
Еквівалент дискримінатора можна істотно спростити за умови малості помилки стеження х. При малій помилку стеження дискримінаційна характеристика лінійна, а спектральну щільність флюктуаціоної складової можна прийняти з достатнім наближенням не залежить від помилки стеження, тобто S ξ (о, x) = S ξ (x), ξ (t, x) = ξ (t ). У цьому випадку стежить система описується лінійним диференціальним рівнянням з постійними коефіцієнтами, що спрощує її аналіз.
4. Системи автоматичного регулювання посилення (АРУ)
Системи автоматичного регулювання посилення призначені для стабілізації рівня вихідного сигналу підсилювача. Необхідність у АРУ обумовлена значним динамічним діапазоном сигналу на вході приймача (60 ... 100дБ), що без прийняття заходів щодо стабілізації рівня сигналу призвело б до перевантаження каскадів приймача і спотворення корисної амплітудної модуляції сигналу. Якщо на вхід системи спостереження надходить сигнал з таким динамічним діапазоном, то це призведе до збільшення коефіцієнта посилення контуру і може служити причиною порушення стійкості.
Кафедра радіотехнічних систем
РЕФЕРАТ
На тему:
«Структурна схема системи стеження за тимчасовим положенням. Узагальнені функціональна і структурна схеми радіотехнічних слідкуючих систем »
МІНСЬК, 2008
Помилка стеження визначається виразом
де
(
На вхід дискримінатора подається імпульсна послідовність, але так як смуга пропускання стежить системи набагато вже частоти проходження імпульсів, аналіз можна проводити як для безперервних процесів. Напруга на виході дискримінатора, усереднене за період повторення імпульсів, може бути представлено у вигляді:
де
Форма цієї характеристики визначається формою вхідного сигналу, смугою пропускання ППЧ, відношенням сигнал-перешкода на вході приймача, наявністю флуктуацій сигналу та іншими факторами.
При прямокутних опорних і зондирующих сигналах дискримінаційна характеристика має трикутну форму наступного виду (рис. 1) і формується як різниця двох взаімокорреляціонних функцій вхідного і опорного сигналів (рис.2).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
F (Dt) |
Dt |
Рис. 1. Дискримінаційна характеристика
SHAPE \ * MERGEFORMAT
U вх (t) |
U сл (t) |
t |
t |
t |
Рис. 2
Тут тривалість зондуючого імпульсу, дорівнює тривалості стежить імпульсу. Існує системи, в яких використовується принцип укороченого стрибає. У цьому випадку опорні сигнали являють собою короткі δ-імпульси (рис. 3). При цьому дискримінаційна характеристика має вигляд характеристики релейного типу. Це в основному використовується в цифровій техніці, в аналоговій техніці важко забезпечити достатню посилення.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
U вх (t) |
U сл 1 (t) |
U сл 2 (t) |
F (Dt) |
t |
t |
t |
Dt |
Рис. 3
Напруга з дискримінатора надходить на ФНЧ з операторних коефіцієнтом передачі
де
Далі це напруга подається на вхід пристрою регульованої затримки, на виході якого отримуємо:
де Sp - крутизна регулювальної характеристики пристрою регульованої затримки.
На підставі отриманих рівнянь можемо побудувати таку структурну схему (рис. 4).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
t |
сл 0 |
Dt |
F (Dt) |
x (t, Dt) |
W (p) |
S |
p |
t |
сл |
t |
з |
Рис. 4. Структурна схема системи стеження за тимчасовим положенням імпульсного сигналу
Неважко показати, що напруга на виході ФНЧ пропорційно відстані до зондується об'єкта (цілі), тобто розглянута схема виконує слідкуючий автодальномера.
У режимі спостереження мети величина помилки стеження Δτ близька до нуля, тоді:
де τ0 - затримка зондуючого сигналу передавача щодо опорного сигналу;
D - відстань до цілі;
с - швидкість поширення радіохвиль;
тоді
Таким чином, при відомих значеннях величин τ0, τсл0 і Sp напруга Uф - пропорційно дальності мети.
2. Система спостереження за напрямком приходу радіосигналу
(Кутомірні стежить система)
Кутомірні стежать системи використовуються в системах радіонавігації, радіокерування для стеження за кутовим положенням джерела енергії або відбитого радіосигналу.
Функціональна схема системи має вигляд (мал. 5):
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Антена |
Пр - до |
ФНЧ |
У |
ІУ |
Пеленгатор |
Мета |
РСН |
Рис. 5. Функціональна схема кутомірної стежить системи:
Пр-к - приймач; ФНЧ - фільтр нижніх частот; У - Підсилювач; ІУ - виконавчий пристрій
За допомогою антенної системи формуються парціальні діаграми спрямованості. РСН ─ равносигнальной напрямок, а сигнал, що приймається з цього напрямку двома антенами, має однакову інтенсивність.
Розташування джерела випромінювання (цілі) визначається двома координатами: азимутом і кутом місця.
За допомогою пеленгатора визначається неузгодженість за кутом між напрямком на ціль і РСН, і на виході приймача формується напруга, пропорційне величині і знаку цього неузгодженості. Ця напруга, пройшовши ФНЧ, який згладжує високочастотні складові, посилюється з допомогою підсилювача У і подається на виконавчий пристрій. ІУ впливає на антенну систему, в результаті чого РСН змінює своє положення в просторі, зменшуючи первісну помилку. В якості виконавчих пристроїв використовуються електромеханічні, електронні та гіроскопічні ІУ.
Проведемо математичний опис і складемо структурну схему для стеження за однією координатою. Позначимо:
Тоді помилка стеження
Напруга на виході пеленгатора:
де
F (
Будемо вважати, що пеленгатор безінерційна.
Роботу ФНЧ можна описати диференціальним рівнянням у скороченій формі
Далі сигнал надходить на безінерційний підсилювач У, а потім на виконавчий пристрій. При використанні електромеханічного ІУ (електродвигуна) його операторний коефіцієнт передачі визначається виразом
де К - крутизна залежності кутової швидкості обертання антени в усталеному режимі від величини напруги, що управляє
Виконавче пристрій у першому наближенні можна вважати лінійним і описати рівнянням
На підставі формул (1) - (5) побудуємо структурну схему (рис. 7).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
F (Dt) |
x (t, q) |
W ф (p) |
q |
а |
W ну (p) |
q |
н |
Рис. 7. Структурна схема кутомірної стежить системи
На практиці знаходять застосування пеленгатори з послідовним і одночасним порівнянням сигналів. До першого типу відносяться пеленгатори, що використовують принцип конічного сканування і перемикання діаграми спрямованості. До другого типу - моноимпульсной, формують чотири парціальні діаграми спрямованості (по дві в кожній з площин).
Принцип конічного сканування: вісь діаграми спрямованості зміщена щодо осі обертання і таким чином діаграма спрямованості утворює конус. Його медіана є равносигнальной напрямом (РСН). При цьому обвідна прийнятого радіосигналу набуває амплітудну модуляцію з частотою, рівною частоті обертання антени. Амплітуда обвідної визначає величину кута відхилення РСН від напрямку на ціль, а фаза - напрямок відхилення.
3. Узагальнені функціональна і структурна схеми радіотехнічних слідкуючих систем
Вивчення основних типів систем дозволяє визначити загальні функції і реалізують їх функціональні вузли у всіх розглянутих вище системах і скласти узагальнені функціональну та структурну схеми.
Узагальнена функціональна схема наведена на рис. 8 і складається з дискримінатора Дис., Фільтра, опорного (подстраиваемой) генератора ОГ.
Рис.8. Узагальнена структурна схема радіотехнічної стежить системи
На вхід надходить суміш сигналу і шуму
Одним з параметрів сигналу є задає вплив λ (t).
ОГ генерує сигнал, одним із параметрів якого є оцінка відстеженням параметра. Вихідний сигнал ОГ залежить від призначення системи.
У результаті нелінійного перетворення вхідного і опорного сигналів в дискримінаторі формується напруга, пропорційне різниці
де λ - задає вплив; y - керована величина.
Напруга на виході дискримінатора:
де F (x) - залежність середнього значення напруги на виході дискримінатора від помилки стеження, звана дискримінаційної характеристикою; ξ (t, x) - флюктуационная складова (результат нелінійного перетворення опорного і вхідного сигналів у дискримінаторі).
Форма дискримінаційної характеристики наведена на рис. 9.
F (x) |
x |
х 1 |
q 1 лютого |
q 2 лютого |
q 2 березня |
Рис.9. Дискримінаційна характеристика
При малих значеннях помилки стеження х дискримінаційна характеристика може бути аппроксимирована лінійною залежністю:
де
Sд - крутість, яка залежить від типу дискримінатора, відносини сигнал / шум
де Рс - потужність сигналу; σ2ш - дисперсія шуму.
Крутизна дискримінаційної характеристики залежить від амплітуди сигналу. Для виключення цієї залежності на вході виробляють обмеження або автоматичне регулювання посилення (АРУ). Дискримінаційна характеристика має обмежений розчин по осі х. Якщо помилка перевищує граничну, зворотній зв'язок розмикається і система виходить із режиму спостереження (
Фільтр здійснює згладжування високочастотних складових. Він може містити інтегруючі ланки, його передавальна функція визначає якісні характеристики системи.
Узагальнена структурна схема наведена на рис. 10.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
x |
F (x) |
x (t, Dt) |
W (p) |
y |
l |
Рис. 10. Структурна схема радіотехнічної стежить системи
Математичний еквівалент дискримінатора включає елемент порівняння, нелінійне безінерційні ланка F (x) і суматор.
Ланка W (p) визначається передавальної функцією опорного генератора та фільтра.
Характеристики складової шуму ξ (t, x) залежать від параметрів дискримінатора і попередніх ланцюгів, відносини сигнал / шум, методу нормування сигналу і шуму по амплітуді, характеру амплітудних флуктуацій сигналу.
Зміна помилки у часі описується нелінійним стохастичним диференціальним рівнянням
х (t) + W (p) F (x) + ξ (t, x) - λ (t) = 0.
Нелінійність рівняння визначається нелінійністю функції F (x) і нелінійною залежністю характеристик процесу ξ (t, x) від помилки стеження х. Стохастичність - наявністю випадкового процесу ξ (t, x) і випадкової складової задає впливу λ (t).
Якщо напруга флюктуаціоної складової має рівномірну спектральну щільність у смузі, що значно перевищує смугу пропускання наступних за дискримінатором ланцюгів, шум ξ (t, x) можна вважати білим і характеризувати його величиною спектральної щільності на нульовій частоті S ξ (w, x) = S ξ ( o, x), в загальному випадку залежить від помилки стеження. Залежність спектральної щільності флюктуаціоної складової від помилки стеження називається флюктуаціоної характеристикою дискримінатора.
Еквівалент дискримінатора можна істотно спростити за умови малості помилки стеження х. При малій помилку стеження дискримінаційна характеристика лінійна, а спектральну щільність флюктуаціоної складової можна прийняти з достатнім наближенням не залежить від помилки стеження, тобто S ξ (о, x) = S ξ (x), ξ (t, x) = ξ (t ). У цьому випадку стежить система описується лінійним диференціальним рівнянням з постійними коефіцієнтами, що спрощує її аналіз.
4. Системи автоматичного регулювання посилення (АРУ)
Системи автоматичного регулювання посилення призначені для стабілізації рівня вихідного сигналу підсилювача. Необхідність у АРУ обумовлена значним динамічним діапазоном сигналу на вході приймача (60 ... 100дБ), що без прийняття заходів щодо стабілізації рівня сигналу призвело б до перевантаження каскадів приймача і спотворення корисної амплітудної модуляції сигналу. Якщо на вхід системи спостереження надходить сигнал з таким динамічним діапазоном, то це призведе до збільшення коефіцієнта посилення контуру і може служити причиною порушення стійкості.
Таким чином, система АРУ необхідна для розширення динамічного діапазону, щоб уникнути перевантаження каскадів і спотворення амплітудної модуляції і забезпечити стійкість системи, що стежить.
В якості прикладу розглянемо побудова схеми АРУ з управлінням у неузгодженості (рис. 11).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 11. Функціональна схема АРУ
Вихідна напруга регульованого підсилювача РУ детектується (дет.) і через фільтр нижніх частот ФНЧ надходить на РУ у вигляді регулюючого напруги Up, яке змінює крутість посилення активного елементу, шунтує навантаження або управляє аттенюатором, в кінцевому підсумку зменшуючи рівень вихідного сигналу РУ при його збільшенні і збільшуючи при зменшенні.
Наприклад, при використанні транзистора в якості активного елементу Up подається на базу транзистора (рис. 12) і, змінюючи його крутизну (пряму провідність), змінює коефіцієнт підсилення.
Напруга затримки Uзад використовується для того, що б підвищити рівень стабилизируемого напруги (рис. 13).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис.12
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис.13. Залежність вихідної напруги
1 - АРУ відсутня; 2 ─ Uз = 0; 3 - Uз
АРУ починає працювати при перевищенні вхідним сигналом напруги U1 порогового напруги (UПОР). Варіант побудови детектора АРУ з затримкою наведено на рис. 14.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис.14. Схема детектора АРУ з затримкою
За допомогою дільника R1R2 формується за напруга Uзад, що надходить на детектор Д.
Для дослідження характеристик АРУ знайдемо рівняння, що описують роботу функціональних вузлів системи, і складемо структурну схему. Залежність коефіцієнта посилення підсилювача від регулюючого напруги:
де k0 - величина коефіцієнта підсилення при нульовому значенні напруги регулювання;
де kд - коефіцієнт передачі детектора.
Перша умова вираження (8) виконується при
ФНЧ характеризується своєю функцією передачі, тому напруга на виході ФНЧ визначається виразом:
За отриманих рівняннях можна побудувати структурну схему (рис. 15).
Рис. 15. Структурна схема АРУ
Тут
АРУ є система нелінійної системою з змінними параметрами, що робить складним завданням її аналіз. При оцінці окремих якісних характеристик виробляють відповідні спрощення.
ЛІТЕРАТУРА
1. Шахтарін Б.І. Випадкові процеси в радіотехніці. Ч.1. Лінійні системи: Учеб. посібник .- М.: Радіо і зв'язок, 2002.
2. Первак. С.В радіоавтоматики: Підручник для вузів .- М.: Радіо і зв'язок, 2002.
В якості прикладу розглянемо побудова схеми АРУ з управлінням у неузгодженості (рис. 11).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
U 1 (t) |
РУ |
ФНЧ |
U р |
Дет. |
U зад |
U 2 (t) |
Рис. 11. Функціональна схема АРУ
Вихідна напруга регульованого підсилювача РУ детектується (дет.) і через фільтр нижніх частот ФНЧ надходить на РУ у вигляді регулюючого напруги Up, яке змінює крутість посилення активного елементу, шунтує навантаження або управляє аттенюатором, в кінцевому підсумку зменшуючи рівень вихідного сигналу РУ при його збільшенні і збільшуючи при зменшенні.
Наприклад, при використанні транзистора в якості активного елементу Up подається на базу транзистора (рис. 12) і, змінюючи його крутизну (пряму провідність), змінює коефіцієнт підсилення.
Напруга затримки Uзад використовується для того, що б підвищити рівень стабилизируемого напруги (рис. 13).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
U |
б |
Рис.12
SHAPE \ * MERGEFORMAT
U 1 |
U 2 |
U |
пір |
U |
зад |
1 |
2 |
3 |
Рис.13. Залежність вихідної напруги
1 - АРУ відсутня; 2 ─ Uз = 0; 3 - Uз
АРУ починає працювати при перевищенні вхідним сигналом напруги U1 порогового напруги (UПОР). Варіант побудови детектора АРУ з затримкою наведено на рис. 14.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
- |
U |
-U см + U д |
C 1 |
C 2 |
L 1 |
L |
2 |
C 3 |
C 4 |
R 1 |
R 2 |
R 3 |
R 4 |
Д |
Рис.14. Схема детектора АРУ з затримкою
За допомогою дільника R1R2 формується за напруга Uзад, що надходить на детектор Д.
Для дослідження характеристик АРУ знайдемо рівняння, що описують роботу функціональних вузлів системи, і складемо структурну схему. Залежність коефіцієнта посилення підсилювача від регулюючого напруги:
де k0 - величина коефіцієнта підсилення при нульовому значенні напруги регулювання;
де kд - коефіцієнт передачі детектора.
Перша умова вираження (8) виконується при
ФНЧ характеризується своєю функцією передачі, тому напруга на виході ФНЧ визначається виразом:
За отриманих рівняннях можна побудувати структурну схему (рис. 15).
k 0 |
f (x) |
S ру |
W ф (p) |
U 1 |
U 2 |
U 2 |
U 3 |
x |
- K д |
Рис. 15. Структурна схема АРУ
Тут
АРУ є система нелінійної системою з змінними параметрами, що робить складним завданням її аналіз. При оцінці окремих якісних характеристик виробляють відповідні спрощення.
ЛІТЕРАТУРА
1. Шахтарін Б.І. Випадкові процеси в радіотехніці. Ч.1. Лінійні системи: Учеб. посібник .- М.: Радіо і зв'язок, 2002.
2. Первак. С.В радіоавтоматики: Підручник для вузів .- М.: Радіо і зв'язок, 2002.