Главная Промышленная автоматика.

ствие ограничительных диодов проявляется при условии, когда Vp - Угут » ± 750 мВ, (9.23)

и ток /гут ограничивается максимальным и минимальным значениями --750/7? мкА (R в кОм). Благодаря этому ограничило

я-ЮкОм


I I I III II I I I I III!

ЧОмкВ ЮРмкВ 1MB ЮмВ

Уровень Входного сигнала [dipcp.]

Фиг. 9.9. Зависимость диапазона слежения от уровня входного сигнала. Бающему действию полоса ГУТ сужается до величины

750 , ~К, рад/с.

(9.24)

Оценивая Дсогут для предыдущего примера в 1 МГц при = 10 кОм, получаем

Дигут = ± 5.6X106 рад/с.

(9.25)

и возможное изменение частоты ГУТ равно ±900 кГц. Поскольку для /? = 10 кОм Acopyj > Дсос, диапазон слежения будет определяться коэффициентом усиления контура по постоянному току, а не схемой ограничения. Если бы R было доведено до 100 кОм, то диапазон слежения определялся бы схемой ограничения и был бы равен 90 кГц. На фиг. 9.9 показаны типичные изменения диапазонов слежения для трех значений R, Схема ограничения определяет также максимальный обнаруживаемый фазовый сдвиг в контуре. Выходной ток



фазового детектора равен

(9.26)

где фвх и фг - фазы входного сигнала и сигнала на выходе ГУТ соответственно. Ограничение тока с помощью ограничителя /гут дает максимальный фазовый сдвиг

(фвх - Фг)ыакс = ±

рад.

(9.27)

Частота свободных колебаний генератора, управляемого током, определяется емкостью времязадающего конденсатора Ст- На

100 v--

I I М I III

I И I III! I I ......

.1 I I III

100 1000 moo

Времязадашщая емкость, пФ

1ШШП0

Фиг. 9.10. Зависимость частоты свободных колебаний f от времязадающей

емкости Cj,.

фиг. 9.10 даны типовые значения Ст для установки в заданном диапазоне от 1 кГц до 25 МГц.

9.6. ВОПРОСЫ УСТОЙЧИВОСТИ ФАПЧ

Когда контур, содержащий активные элементы, охвачен обратной связью, в нем могут возникнуть непредвиденные колебания. Как работа схемы ФАПЧ, так и ее устойчивость зависят преимущественно от характеристик фильтра нижних частот. Ниже будет дан анализ устойчивости при нескольких



типах фильтров нижних частот, основанный на использовании метода корневого годографа. Избирательность (т. е. диапазоны слежения и захвата), а также время реакции на изменения входной частоты или фазы зависят от частотных характеристик НЧ-фильтра.

Характеристика любого линейного фильтра нижних частот может быть записана в общем виде:

Pis) = --. (9.28)

где тп. В обычно применяемых фильтрах один из полюсов- самый низкочастотный - будет преобладать выражении (9.28). По мере того как этот полюс сдвигается к началу координат, соответствующему нулевой частоте, частотная избирательность ФАПЧ по отнощению к разности совх - «г возрастает. Это увеличение частотной избирательности, естественно, приводит к сужению диапазонов слежения и захвата.

Когда система ФАПЧ отслеживает входной сигнал, коэффициент передачи контура определяется выражением

G{s)H{s) = f. (9.29)

Простейщий низкочастотный токовый фильтр представляет собой 7?С-цепочку, показанную на фиг. 9.11, а, и имеет передаточную функцию по току вида

где Тф = RC.

Коэффициент передачи контура с таким фильтром равен С(s)Н(S) = „У- , = --i-r-г. (9.31)

8{1+Хф5) S(l-fTфS)• >

К = КдКр. (9.32)

Корневой годограф системы ФАПЧ с этим простым 7?С-фильт-ром представлен на фиг. 9.11, е. Из этого годографа видно поведение ФАПЧ при замкнутом контуре для всех положительных значений коэффициента усиления К. Годограф начинается на полюсах, соответствующих /С - О, и продолжается вдоль действительной оси до достижения критического значения





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 [126] 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0035