Поведение АПЧ при замираниях сигнала

Если сигнал на входе приёмника испытывает большое ослабление, то меняется и характеристика частотного дискриминатора.

Было (неослабленный сигнал)

стало

Изменение характеристики дискриминатора приведёт к уменьшению полосы удержания системы и если в это время отклонение частоты гетеродина превысит новое значение полосы удержания, то система АПЧ перейдёт в выключенное состояние, настройка приёмника скачком измениться.

При восстановлении нормального сигнала настройка может и не восстановиться если расстройка гетеродина превышает полосу захвата системы при нормальном состоянии. Чтобы восстановить настройку приёмника применяют специальные генераторы поиска потерянной настройки, при этом частота гетеродина принудительно меняется в заданных пределах до тех пор пока не будет восстановлена настройка приёмника.

18.Система автоматической регулировки усиления. Назначение. Принципы построения.

Сигнал на входе приёмника может изменяться в очень больших пределах.

Причины: - замирания сигнала;

- перемещение передатчика и приёмника.

На выходе линейного тракта (Л.Т.) необходимо поддерживать уровень сигнала достаточно стабильным, чтобы обеспечить нормальную работу нелинейного устройства – демодулятора.

Одним из средств (методов) является регулировка коэффициента усиления линейного тракта в зависимости от уровня сигнала.

Общий принцип построения систем АРУ: в какой либо точке линейного тракта производится оценка уровня сигнала. На основе этой оценки формируется управляющее воздействие для функциональных узлов линейного тракта. Коэффициент передачи этих узлов меняется.

Существует два принципа построения АРУ: - прямая АРУ

- обратная АРУ

Рассмотрим структуру прямой АРУ:

Отличительные признаки прямой АРУ: точка линейного тракта в которой оценивается уровень линейного сигнала, расположена ближе ко входу приёмника, чем точка приложения управляющего воздействия.

Рассмотрим структуру обратной АРУ:

Отличительный признак: точка в которой оценивается уровень сигнала находится дальше от входа линейного тракта, чем точка приложения управляющего воздействия.

Обобщенная структурная схема обратной АРУ.

Если на входе приёмника присутствует слабый сигнал, то и напряжение на выходе линейного тракта невелико. Напряжение задержки срабатывания АРУ запирает амплитудный детектор и на выходе детектора напряжение равно нулю.

Управляющее воздействие в виде напряжения которое поступает на входы каскадов и преселектора УПЧ равно нулю и коэффициент передачи линейного тракта максимален. Приёмник имеет высокую чувствительность. При повышении уровня входного сигнала повышается и уровень выходного сигнала. Как только напряжение на выходе достигнет заданного уровня, при котором обеспечивается нормальная работа демодулятора, амплитудный детектор открывается, на его выходе формируется напряжение пропорциональное уровню сигнала. После фильтрации и усиления в УПТ управляющее воздействие поступает на входы каскадов линейного тракта, в них происходит уменьшение коэффициента передачи.

Чем больше уровень входного сигнала, тем больше и уровень выходного сигнала и тем больше управляющее воздействие => тем меньше коэффициент усиления линейного тракта.

Необходимо отметить, что выходное напряжение линейного тракта меняется, однако в значительно меньшей степени чем входное.

19.Амплитудная характеристика системы автоматической регулировки усиления. Параметры системы автоматической регулировки усиления.

Обобщенная структурная схема обратной АРУ.

Если на входе приёмника присутствует слабый сигнал, то и напряжение на выходе линейного тракта невелико. Напряжение задержки срабатывания АРУ запирает амплитудный детектор и на выходе детектора напряжение равно нулю.

Управляющее воздействие в виде напряжения которое поступает на входы каскадов и преселектора УПЧ равно нулю и коэффициент передачи линейного тракта максимален. Приёмник имеет высокую чувствительность. При повышении уровня входного сигнала повышается и уровень выходного сигнала. Как только напряжение на выходе достигнет заданного уровня, при котором обеспечивается нормальная работа демодулятора, амплитудный детектор открывается, на его выходе формируется напряжение пропорциональное уровню сигнала. После фильтрации и усиления в УПТ управляющее воздействие поступает на входы каскадов линейного тракта, в них происходит уменьшение коэффициента передачи.

Чем больше уровень входного сигнала, тем больше и уровень выходного сигнала и тем больше управляющее воздействие => тем меньше коэффициент усиления линейного тракта.

Необходимо отметить, что выходное напряжение линейного тракта меняется, однако в значительно меньшей степени чем входное.

Рассмотрим амплитудную характеристику линейного тракта охваченной системой АРУ (автоматической регулировки усиления).

С целью снижения стоимости приёмника иногда используют АРУ без напряжения задержки срабатывания системы, что соответствует напряжению задержки равному нулю => снижается чувствительность приёмника.

Иногда, с целью снижения стоимости приёмника исключают УПТ из петли приёмника (не усиленное АРУ), при этом увеличивается динамический диапазон выходного напряжения.

Система АРУ характеризуется: - динамическим диапазоном входного напряжения (α_ВХ); И динамическим диапазоном выходного напряжения (α_ВЫХ).

Чем больше α_ВХ и меньше α_ВЫХ, тем в больших пределах должен меняться коэффициент усиления линейного тракта.

Введём понятие динамического диапазона (по коэффициенту усиления)

,где К – коэффициент усиления.

Если величина G очень велика, то эту величину не удаётся реализовать на одном управляющем каскаде линейного тракта. В этом случае приходиться использовать несколько управляющих каскадов.

,где G_i – динамический диапазон по коэффициенту передачи i – того регулируемого каскада.

Регулировка коэффициента передачи отдельного каскада линейного тракта сопровождается изменением многих характеристик каскада. В частности изменяются: коэффициент нелинейных искажений; входное и выходное сопротивления каскада => нарушается согласование каскада с соседними устройствами. Поэтому регулировку коэффициента передачи каскада ограничивают, ориентируясь на допустимую степень ухудшения характеристик каскада.

Чтобы реализовать требуемую величину динамического диапазона используется несколько регулирующих каскадов. Регулировку коэффициента передачи стараются осуществить ближе ко входу приёмника, т.к. в этом случае уровни сигнала и помех и уровни нелинейных искажений также невелики.

Стараются не затрагивать смеситель регулировкой усиления, т.к. при этом может в значительной степени упасть избирательность по побочным каналам приёма.