Система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ)

Приведем функциональную (рис. 1.11) и структурную схемы системы ФАПЧ (рис. 1.12).

Рис. 1.11. Функциональная схема ФАПЧ.

Рис. 1.12. Структурная схема системы ФАПЧ (1/s — интегретор).

Система стабилизирует частоту подстраиваемого генератора (П Г) по сигналу высокостабильного эталонного генератора (ЭГ).

Объектом управления является ПГ, частота колебаний (или фаза) напряжения которого изменяется в зависимости от напряжения, вырабатываемого управляющим элементом (УЭ).

Частота напряжения ПГ является выходным сигналом ФАПЧ. На систему действует напряжение от эталонного генератора с частотой со_э. Этот сигнал является задающим воздействием. Измеритель рассогласования — фазовый детектор (ФД), выходной сигнал которого является периодической функцией разности фаз сигналов, подаваемых от ЭГ и ПГ. Сигнал с ФД через фильтр нижних частот (ФНЧ) подается на УЭ, который перестраивает частоту ПГ, приближая ее к частоте ЭГ.

Система автоматического сопровождения по дальности (АСД)

Принцип работы дальномера базируется на измерении сдвига по времени между зондирующими импульсами (ЗИ), следующими через интервал времени Т₀, и отраженными от цели импульсами (ОИ, рис. 1.13).

Рис. 1.13. Функциональная схема дальномера системы (АСД): Э — экстраполятор; ВМ — временной модулятор.

Отраженные от цели импульсы искажены шумами, поэтому непосредственное измерение дальности по времени задержки связано с большими ошибками. Для повышения точности измерения в дальномере формируются следящие импульсы, временное положение которых относительно зондирующих импульсов оказывается пропорциональным дальности до цели и незначительно зависит от шумов. На этом принципе формируется работа временного дискриминатора (ВД).

В режиме измерения дальности отраженный от цели импульс (ОН) через приемник поступает на временной дискриминатор (ВД), на второй вход которого с генератора импульсов (ГИ) подаются два следующих друг за другом следящих импульса. Во временном дискриминаторе вырабатывается напряжение, пропорциональное рассогласованию временного положения отраженного импульса относительно оси симметрии следящих импульсов:

где к_я — коэффициент детектора; t_R — время отраженного импульса относительно зондирующего (t_R = 2R/c, здесь R — измеряемая дальность; с — скорость света); t_H — время задержки следящих импульсов; At — рассогласование по времени.

В структурно-функциональной схеме дальномера (рис. 1.14) ключ характеризует импульсный характер сигнала, а звено с характеристикой F (At) соответствует временному дискриминатору.

Рис. 1.14. Структурно-функциональная схема системы АСД.

Вид этой характеристики подобен дискриминационной характеристике ЧАП на рис. 1.9 и зависит от отношения сигнал/шум и длительности следящих импульсов. Величина/(Г) — случайная помеха, ухудшающая качество работы дальномера.