§ 1.6. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ РАДИОАВТОМАТИКИ

Дискриминаторы.

Измерители рассогласования, или дискриминаторы, служат для обнаружения рассогласования в системах радиоавтоматики и преобразования этого рассогласования в величину, удобную для усиления. В системах радиовтоматики такой величиной является постоянное или переменное напряжение.

Измерители рассогласования классифицируют по виду входной величины системы радиоавтоматики. В соответствии с этим здесь рассматриваются следующие основные дискриминаторы систем радиоавтоматики: частотные дискриминаторы (измерители частотного рассогласования); фазовые дискриминаторы (измерители фазового рассогласования); угловые дискриминаторы (измерители углового рассогласования); временные дискриминаторы (измерители временного рассогласования).

Частотные дискриминаторы.

Частотные дискриминаторы предназначены для обнаружения отклонения частоты гармонических колебаний управляемого гетеродина от заданного ее значения и преобразования этого отклонения в пропорциональное ему напряжение постоянного тока. Частотные дискриминаторы используются в системах частотной автоподстройки частоты гетеродинов радиоприемных устройств, а также в доплеровских системах селекции движущихся объектов.

Существует несколько разновидностей схем частотных дискриминаторов. Для изучения принципа действия частотного дискриминатора рассмотрим упрощенный вариант устройства — частотный дискриминатор на расстроенных контурах с двумя усилительными элементами. Практически в схемах частотных дискриминаторов используется лишь один усилительный элемент.

Чтобы выходное напряжение частотного дискриминатора зависело только от частоты входного сигнала и не зависело от его амплитуды, на входе дискриминатора ставят амплитудный ограничитель (рис. 1.26). Обозначим: крутизна характеристики транзисторов; и модули комплексных сопротивлений резонансных контуров в стоковых цепях транзисторов (рис. 1.27, а); коэффициент передачи детекторов; постоянная времени фильтров нижних частот детекторов; частота входного сигнала; частота настройки

(переходная частота) частотного дискриминатора; резонансные частоты RC-контуров; - расстройка входного сигнала, т. е. отклонение частоты входного сигнала от переходной частоты дискриминатора; сопротивление резонансных контуров на частоте настройки; — напряжение сигнала на выходе ограничителя.

Тогда напряжения постоянного тока на выходе детекторов дискриминатора

И, соответственно, выходное напряжение дискриминатора (рис. 1127, б)

При малых расстройках

где коэффициент передачи частотного дискриминатора, В/Гц.

Полученные соотношения иллюстрируются графиками на рис. из которых видно, что частотный дискриминатор является ограниченно-линейным звеном, причем протяженность линейного участка дискриминационной характеристики (рис. 1.27, в) определяется полосой пропускания резонансных контуров дискриминатора:

Рис. 1.26

Рис. 1.27

Для сглаживания пульсаций напряжения на выходе детекторов дискриминатора включены фильтры нижних частот с постоянной времени . С учетом фильтра нижних частот передаточная

функция частотного дискриминатора имеет вид

т. е. частотный дискриминатор как динамическое звено является апериодическим звеном первого порядка.