Материал: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие]

ванных колебаний (§ 13). Применяются также схемы дискримина­ торов, специально разработанные для систем АПЧ.

Напряжение на выходе дискриминатора имеет форму видеоим­ пульсов. Амплитуда и полярность видеоимпульсов зависят от ча­ стоты радиоимпульсов, поступающих на вход дискриминатора. Если на выходе дискриминатора положительное напряжение получается при промежуточной частоте радиоимпульсов ниже номинальной, то его характеристику назовем «левой». Если.же положительное вы­ ходное напряжение получается при промежуточной частоте выше номинальной, то характеристику дискриминатора будем называть

Рис. 2.238. Частотные характеристики дискриминатора си­ стемы АПЧ:

а — левая характеристика; б— правая характеристика

«правой». Типичные частотные характеристики дискриминаторов, применяемых в системе АПЧ, приведены на рис. 2.238. Из них видно, что переходная частота дискриминатора системы АПЧ дол­ жна быть равна номинальной промежуточной частоте приемника. Видеоимпульсы с выхода дискриминатора подаются на вход однокаскадного видеоусилителя, а затем поступают на управляющую схему, которая устанавливает необходимую частоту колебаний клистронного гетеродина.

Таким образом, схема АПЧ представляет собой замкнутую си­ стему автоматического регулирования. Ее действие можно пояснить

ходе дискриминатора появится сигнал ошибки в настройке клистро­ на. Он воздействует на управляющую схему. Управляющая схема оказывает такое действие на клистрон, которое препятствует изме­ нению частоты генерируемых колебаний. Этим воздействием может быть увеличение напряжения на отражателе клистрона.

3. Управляющая схема разностной системы АПЧ

Важнейшим элементом системы АПЧ является ее управляющая схема. Она корректирует частоту колебаний клистронного гетеро­ дина в зависимости от величины и знака напряжения ошибки, соз­ даваемого частотным дискриминатором.

482

ном отклонении частоты колебаний магнетрона (или клистрона) от номинального значения.

Будем считать, что магнетрон выключен. Тогда на входе смеси­ теля АПЧ радиоимпульсов нет. Следовательно, не будет и видео­ импульсов на выходе дискриминатора и на входе лампы Л\ управ­ ляющей схемы. В этом слуучае каскад слежения не работает, так

Дали вольта

Рис. 2.240. Напряжение на отражателе клистрона в ре­ жиме поиска и слежения в случае применения тиратронной управляющей схемы

В это время каскад поиска на тиратроне Л2 работает в автоко­ лебательном режиме. Амплитуда пилообразного напряжения кас­ када поиска зависит от напряжения Eg2. Обычно она бывает по­ рядка 100 s. Период пилообразного напряжения каскада поиска сравнительно велик (около 1 сек). Напряжение с анода лампы Л2 подается на отражатель клистрона. Его величина всегда меньше напряжения Е\. Поэтому напряжение на отражателе клистрона бы­ вает только отрицательное по отношению к о.бъемному резонатору.

484

Оно (Изменяется в пределах выбранной рабочей зоны клистрона (рис. 2.240).

В то время, когда напряжение на отражателе «проходит» рабо­ чую зону клистрона, в его объемном резонаторе возникают высоко­ частотные колебания. Частота колебаний, генерируемых клистро­ ном, изменяется по закону, который близок к линейному. Изме­ нение частоты колебаний десятисантиметрового клистрона в режи­ ме поиска обычно бывает равно 10—15 Мгц. В таком режиме управ­ ляющая схема ожидает поступления видеоимпульсов от частотного дискриминатора.

Если ори включении мапнетрона появляются видеоимпульсы на выходе дискриминатора, то управляющая схема перейдет в режим слежения. В этом случае каскад поиска прекращает работу, так

3040' ^ 3035

3025

3020

Рис. 2.241. Графики процессов в тиратронной управляющей схеме

485

Поэтому появившиеся радиоимпульсы на выходе смесителя АПЧ

тельной полярности. В однокаскадном видеоусилителе они усилива­

жается. По мере заряда конденсатора С2 происходит понижение ча­

В момент t3 амплитуда положительных видеоимпульсов нарас­ тает до такой величины, при которой происходит зажигание тира­ трона Л\. При этом конденсатор С\ небольшой емкости мгновенно разряжается до напряжения погасания тиратрона и лампа Л\ гас­

пряжение на отражателе клистрона начинает возрастать, а следо­ вательно, возрастает и частота колебаний /г- В результате повыше­ ния частоты / г происходит повышение промежуточной частоты при­ емника fop.

прекращается. Начинается его заряд, сопровождающийся уменьше­ нием частот fr и / П р . Понижение частоты / П р приводит к уменьше­ нию амплитуды отрицательных видеоимпульсов, действующих на входе лампы Л\.

С момента t6 видеоимпульсы на входе тиратрона Л\ оказыва­ ются положительными и нарастают до тех пор, пока не произойдет его зажигание. Это произойдет в момент t7. Начиная с момента U процессы в схеме периодически повторяются.

Таким образом, в установившемся режиме работы управляю­ щей схемы частота колебаний, генерируемых клистроном, и проме­ жуточная частота приемника непрерывно изменяются в небольших пределах около своих номинальных значений.

Допустим теперь, что в момент U частота радиоимпульсов, ге­ нерируемых в магнетроне, резко изменилась и стала равной 3005 Мгц. Тогда частота радиоимпульсов, действующих на выходе смесителя АПЧ, резко понизится и станет равной 25 Мгц. При этом на входе управляющей схемы мгновенно появятся большие поло-

486

жительные видеоимпульсы и тиратрон Л] отопрется. Конденсатор Ci быстро разрядится до .напряжения погасания тиратрона, и он погаснет. Начнется разряд конденсатора С2 через резистор R 2 и конденсатор Cj.

Разряд конденсатора С2 теперь происходит до более низкого напряжения, так как за время его разряда лампа Л\ отпирается не­ сколько раз. Тиратрон Лх зажигается каждым положительным ви­ деоимпульсом, пока его амплитуда превышает величину, необходи­ мую для зажигания лампы.

становится больше 3035 Мгц. Соответственно и fnp становится боль­ ше 30 Мгц. Поэтому с момента ts на входе лампы Лх появятся от­

становится равным напряжению на конденсаторе С} и его разряд

В момент /|2 амплитуда положительных видеоимпульсов дости­ гает величины, достаточной для зажигания тиратрона Л\, и он за­ жигается. Конденсатор С, мгновенно разряжается до напряжения

установившимся. Она нашла новую частоту клистрона (3035 Мгц) и поддерживает ее практически постоянной. В результате этого из­ менение частоты магнетрона не привело к изменению промежуточ­ ной частоты и приемник остался настроенным. Его чувствительность сохранилась высокой, и он нормально принимает слабые отражен­ ные сигналы. Аналогичным образом управляющая схема работает при изменении частоты клистрона.

Таким образом схема АПЧ непрерывно следит за промежуточ­ ной частотой приемника и в случае ее изменения немедленно воз­ действует на клистрон, изменяя его настройку.

Существенным недостатком тиратронной управляющей схемы являются значительные пульсации частоты гетеродина около зна­ чения точной настройки. Для тиратронной схемы допускаемая ве-

487