Устройство автоподстройки фазового набега

 

УСТРОЙСТВО АВТОПОДСТРОЙКИ ФАЗОЮГО НАБЕГА, содержащее основное кольцо автоподстройки с отрицательной обратной связью, выполненное в виде последовательного соединения усилителя, фазовращателя, фазового детектора, фильтра нижних частот и фазового модулятора, вход которого соединен с .источником входного сигнала, а выход подключен к входу усилителя, отличающееся тем, что, с целью увеличения помехозащищенности от фазовЕлх помех, между вторым входом фазового детектора основного кольца и источником входного .сигнала введено дополнительное кольцо автоподстройки фазового набега с положительной обратной связью, сострят щее из последовательного соединения пассивного избирательного фильтра, фазовращателя, фазового детектора, фильтра нижних частот и фазового мо дулятора, выход которого подключен к входу пассивного избирательного фильтра, причем источник входного сигнала соединен со вторым входом фазового детектора и фазовым модулятором дополнительного кольца, а пассивный избирательный фильтр дополнительного кольца соединен со вторым входом фазового детектора основного кольца.

СОЮЭ СООЕТСНИХ

tISW

8(5п Н 03 L 7Г00

М

Эйли (21) 2848038/18-09 . (22) 07. 12. 79 (46) 23.03.83. Бюл. Р 11 (72) Г.Н. Андреев (53) 621; 396.4(088.8) (56) 1. Капланов М.Р., Левин В.A.

Автоматическая подстройка частоты.

М., Госзнергоиздат, 1962, с. 239240, рис. 10 ° 2.

2. Автоматическая подстройка фазового набега в усилителях.

Под ред. М.В. Капранова. М., "Советское- радио", 1972, с. 7, рнс. 1.16 (.прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО АВТОПОДСТРОЙКИ

ФАЗОВОГО НАБЕГА, содержащее основное кольцо автоподстройки с отрицательной обратной связью, выполненное в виде последовательного соединения усилителя, фаэовращателя, фазового детектора, фильтра нижних частот и фазового модулятора, вход которого соединен с .источником входsu„„ 1 007201 А його сигнала, а выход подключен к входу усилителя, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, -что, с целью увеличения помехозащищенности от внешних фазовых помех, между вторым входом

Фазового детектора основного кольца и источником входного сигнала введено дополнительное кольцо автоподстройки Фазового набега с положительной обратной связью, состоя щее изпоследовательного соединения пассивного избирательного фильтра, фазовращателя, фазового детектора, фильтра нижних частот и фазового мо" ,дулятора, выход которого подключен к входу пассивного избирательного фильтра, причем источник входного сигнала соединен со вторым входом фазового детектора и фазовым модулятором дополнительного кольца, а .пассивный избирательный фильтр дополнительного кольца соединен со вторым входом фазового детектора основного кольца.

1007201

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для исполь.зования в усилителях приемно-передающей радиотехнической аппаратуры различного назначения; например, в синтезаторах частоты.

Известны устройства фазовой автоматической настройки контуров усилителя, которые содержат последовательно соединенные усилитель, фаэовращатель, фазовый детектор и

10 управляющий элемент (Я .

Такие устройства могут использоваться для стабилизации Фазового сдвига в усилителе, но обладают низкой помехозащищенностью.. 15

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство автоподстройки фазового набега (АПФ) в усилителе, содержащее кольцо автоподстройки, состоящее из последовательно соединенных усилителя, фазовращателя, Фазового детектора, второй вход которого соединен с источником входного сигнала, фильтр нижних частот и фазовый мо- 25 дулятор, выход которого соединен со входом усилителя (2) .

Устройство АПФ стабилизирует фазовый набег н усилителе при условии воздействия на элементы кольца внут" 0 ренних дестабилизирующих факторов.

Устройство АПФ подавляет внутренние дестабилизирующие факторы при их кваэистатическом изменении в (1+М) раз, где М вЂ” коэффициент регулирования кольца. Наиболее эффективное подавление внутренних дестабилизирующих факторов в диапазоне частот происходит в бесфильтровой АПФ, когда фильтр нижних частот отсутствует.

При этом шумовая полоса кольца АПФ 40 оказынается меньше шумовой полосы усилителя в (1+М) раз.

Однако кольцо АПФ обладает низкой помехозащищенностью по отношению к фазоным флюктуациям входного сиг-. 45 нала. Так, шумовая полоса бесфильтроной АПФ по отношению к внешней фазовой помехе в (1+М) раз больше шумовой полосы усилителя. Уменьшение коэффициента передачи для внутренней g0 помехи сопровождается увеличением коэффициента передачи для внешней помехи. Эта связь коэффициентов передачи остается справедливой при любом ниде Фильтра нижних частот и параметров кольца АПФ. Таким. образом, наибольшая помехозащищейность бесфильтровой АПФ по отношению внутренних дестабилизирующих факторов сочетается с наименьшей .помехозащишеннос-7 тью устройства по отношению фазовых флюктуаций входного сигнала.

Цель изобретения — увеличение поме хоэащищенности от внешних фазовых помех. 65

Постанлейная цель достигается тем, что в устройство автоподстройки фазового набега, содержащее основное кольцо.антоподстройки с отрицательной обратной связью, выполненное в виде последонательного соединения усилителя, фазовращателя фазового детектора, фильтра нижних частот и фазового модулятора, вход которого соединен с источником входного сигнала, а выход подключен к входу усилителя, между вторым входом фазового детектора основного кольца и источником входного сигнала введено дополнительное кольцо АПФ с положительной обратной связью, состоящее из последовательного соединения пассивного избирательного фильтра, фазонращателя, фазового детектора, фильтра нижних частот и фазового модулятора, выход которого подключен к входу пассивного избирательного фильтра, причем источник входного сигнала соединен со вторым входом фазового детектора и фазоным модулятором дополнительного кольца, а пассивный избирательный фильтр дополнительного кольца соединен со вторым входом фазового детектора основного кольца.

На чертеже представлена функциональная блок-схема устройства автоподстройки фазового набега.

Устройство состоит иэ основного и дополнительного колец АПФ. Основное кольцо АПФ содержит последовательно соединенные фазовый детектор Х, фильтр 2 нижних частот, фазовый модулятор 3, усилитель 4 и фазовращатель 5. .Дополнительное кольцо

АПФ содержит.-последовательно соединенные фазовый детектор б, фильтр 7 нижнйх частот, фазовый модулятор 8, пассивный избирательный фильтр 9 и фазонращатель 10.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал одновременно поступает на фазовый детектор б и фазовый модулятор 8 дополнительного кольца АПФ и фазовый модулятор 3 основного кольца АПФ. На первый вход Фазового детектора 1 подается сигнал с выхода фаэонращателя 5 основного кольца АПФ, а на второй вход фазового детектора 1 поступает- сигнал с выхода пассивного избирательного фильтра 9 дополнительного кольца AIIC .

В фазовом детекторе 1 вырабатывается сигнал ошибки в форме напряжения постоянного тока. Для стабилизации Фазового набега н усилителе 4 применяется фазовый модулятор 3. На фазовый модулятор 3 поступает входной сигнал. Фазовый модулятор 3 управляется сигналом ошибки, вырабатываемом в фазовом детекторе 1. Сигнал.

1007201

25 ширяет сферу применения подобных устройств. о

П» = (1+и,} П,, 55

Составитель И. Горелова

Редактор В. Лазаренко Твхред Т,Матюка . - - КорректорА. Дзятко. Эаказ 2154/77 Тираж 934

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужг ород, ул, Проектная, 4 ошибки поступает на фазовый модулятор 3 через фильтр 2 нижних частот.

Фильтр 2 нижних частот придает устройству желаемые динамические свойства. Сигнал ошибки на выходе фазового детектора 1 зависит от изменения фазового сдвига в усилителе 4 и фазовом модуляторе 3.

В основном кольце АПФ применена отрицательная обратная связь, при этом коэффициент регулирования N больше нуля..Первоначальные нестабильности фазового набега в усилителе 4 и фазовом модуляторе 3 автоматически уменьшаются изменением фазового сдвига в фазовом модуляторе 3.

На второй вход фазового детектора 1 подается сигнал с выхода пассивного избирательного .фильтра 9, охваченного дополнительным кольцом

АПФ. В дополнительном кольце АПФ реализуется положительная обратная связь, при этом коэффициент регулирования И меньше нуля и,больше минус единицы.

Изменение знака обратной связи на положительный позволяет получить в дополнительном кольце АПФ обращение его свойства. Если в основном кольце с отрицательной обратной связью эффективное подавление внутренних дестабилизирующих факторов сочетается .с увеличением коэффициента передачи для фазовых Флюктуаций входного сигнала, то в обращенной AGC (с положительной обратной связью) уменьшается коэффициент передачи для внешней фазовой помехи и увеличивается коэффициент передачи для внутренних помех. 40

В дополнительном кольце приме няется пассивный избирательный фильтр 9, не связанный с активным элементом (лампой или транзистором), 45 и поэтому он мало подвержен воздействию дестабилизирующих факторов.

Внешние фазовые помехи наиболее эффективно подавляются в бесфильтровом дополнительном кольце АПФ. Для это- 50

ro случая шумовая полоса дополнительного кольца АПФ рассчитывается по формуле где П - шумовая полоса дополнительного кольца АПФ для преобразования фазовой помехи на входе в фазовую помеху на выходе;

П вЂ” шумовая полоса пассивного избирательного фильтра;

П =i

Таким образом, шумовая полоса дополнительного кольца АПф меньше шумовой полосы пассивного избирательного фильтра 9 и тем меньше, чем ближе модуль коэффициента регулирования N к единице. Чем меньше полоса избирательного фильтра 9, тем мень. ше его шумовая полоса. Возможности сужения полосы фильтра 9 ограничены.

Введение дополнительного кольца АПФ с положительной обратной связью поз.воляет сузить полосу фильтра 9 в заданных пределах и уменьшить шумовую полосу этого фильтра.

Включение узкополосного фильтрадля фазовых флюктуаций входного сигнала, реализованного на базе дополнительного кольца АПФ, между вторым входом

Фазового детектора 1 основного кольца АПФ и источником входного сигнала обеспечивает эффективное подавление внешней фазовой помехи Одновременно введение дополнительного кольца АПФ практически не изменяет фильтрующих свойств основного кольца АПФ по отношению внутренних дестабилизирующих

Факторов.

Использование в предложенном устройстве дополнительного обращенного кольца АПФ сужает спектр флюктуаций фазы на втором входе фазового детектора 1 основного кольца АПФ, что увеличивает помехозащищенность устройства в целом IIQ отнсшению Флюктуаций фазы входного сигнала.

При этом помехозащищенность устройства по отношению внутренних дестабилизирующих факторов почти не зависит от параметров дополнительного кольца АПФ и обеспечивается подбором параметров цепи обратной связи основного кольца АПФ. Таким образом, в предложенном устройстве обеспечивается одновременно помехозащищенность по отношению фазовых флюктуа ций .вХодного сигнапа и внутренних дестабилизирукицих факторов, что рас