§ 3.3. ЧАСТОТНЫЕ ДИСКРИМИНАТОРЫ

Дискриминаторы предназначены для измерения сигнала рассогласования и преобразования его в постоянное или переменное напряжение. Различают частотные угловые и временные дискриминаторы.

Частотные дискриминаторы (ЧД) - это устройства, выходные напряжения которых зависят от отклонения частоты входных сигналов от переходной частоты: где переходная частота.

По способу задания переходной частоты ЧД подразделяют на две группы. В дискриминаторах первой группы переходная частота определяется настройкой эталонного фильтра (колебательного контура). В ЧД второй группы переходная частота равна частоте колебаний напряжения с эталонного генератора.

На рис. 3.3 изображена схема наиболее распространенного ЧД первой группы с фазовым детектором. В таком ЧД входной сигнал разделяется на две составляющие « сдвиг фаз между которыми при точной настройке контура на переходную частоту равен При отклонении частоты входного сигнала от переходной сдвиг фаз

изменяется в соответствии с фазовой характеристикой резонансного контура. Одновременно с этим уменьшается амплитуда напряжения . В результате чего изменяется напряжение на выходе ЧД.

Рис. 3.3. Схема частотного дискриминатора с фазовым детектором

Схеме ЧД, показанной на рис. 3.3, соответствует структурная схема ЧД, изображенная на рис. 3.4, где ФВ - фазовращатель, сдвигающий фазу сигнала на резонансный фильтр.

Непосредственно из схемы рис. 3.4 следует, что на ФД подаются напряжения

где отклонение частоты напряжения от переходной частоты; -фазовый сдвиг, создаваемый фильтром; амплитудно-частотная характеристика фильтра.

В соответствии с выражением (3.4) напряжение на выходе ЧД

где -мнимая частотная характеристика фильтра.

Выражение (3.6) определяет дискриминационную характеристику ЧД, обычно используется нормированная характеристика На

рис. 3.5 показан вид дискриминационной характеристики ЧД, из которой видно, что при малых значениях расстройки характеристику можно считать линейной и представить в виде где -коэффициент передачи частотного дискриминатора. Из этого выражения следует, что передаточная функция

Рис. 3.4. Структурная схема частотного дискриминатора

Рис. 3.5. Дискриминационная характеристика частотного дискриминатора

Выражение для передаточной функции справедливо в том случае, когда полоса пропускания ЧД намного шире спектра его входного сигнала, в противном случае необходимо учитывать инерционность ЧД, которая определяется постоянной времени детектора.

В системах РА используются и ЧД с рассмотренными контурами, характеристики которых близки к характеристикам рассмотренного ЧД с фазовращателем.