Моделирование и исследование частотных детекторов на основе кольца фазовой автоподстройки частоты

Известия ЮФУ. Технические науки

Специальный выпуск

УДК 621.397.62

П.А. Бондарь

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ НА ОСНОВЕ КОЛЬЦА ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ

В реальных условиях радиоприема вследствие различных дестабилизирующих факторов значения частоты сигнала, частоты гетеродина и промежуточной частоты могут изменяться во времени и значительно отличаться от расчетных значений, определяемых при проектировании радиоприемных устройств. Если расстройки частот от их номинальных значений весьма велики, то значительная часть боковой полосы спектра сигнала оказывается вне полосы пропускания усилителя промежуточной частоты (УПЧ) и это приводит к линейным искажениям принятого информационного сообщения. Для устранения этого эффекта на практике применяют системы автоматического регулирования (САР), называемые системами автоподстройки частоты (АПЧ).

В состав системы АПЧ обязательно входит измерительный элемент, который осуществляет сравнение частот гетеродина и опорного кварцевого генератора. В роли измерительного элемента может выступать частотный детектор (ЧД) либо фазовый (ФД). Частотные детекторы могут быть построены с использованием системы ФАПЧ, их называют ЧД ФАП.

В работе в пакете схемотехнического моделирования Міегоеар 8.0 исследованы две схемы реализации системы ФАПЧ с применением встроенных математических моделей (макросов). В одной из схем фазовый детектор построен с применением аналоговых сумматоров, в другой - на основе аналогового перемножителя.

Разработана схема моделирования характеристик регулирования системы ФАПЧ. Получены характеристики детектирования ЧД. Для этого на макрос генератора УСО подан сформированный пилообразный сигнал длительностью 20 мс и амплитудой ±10 В, соответственно согласован масштаб по частоте.

В исследованных системах на частоте 465 кГ ц полоса захвата составила 200 -400 Гц, полоса удержания - 600 - 800 Гц.

Результаты исследований подтвердили работоспособность моделей для исследования ЧД и не противоречат теоретическому анализу, проведенному в [1]. По разработанной схеме моделирования планируется провести исследование и оптимизацию параметров ЧД при замене математических моделей ФД и перемножите-лей на модели реальных принципиальных схем фазовых дискриминаторов, в том числе выполненных с обратными связями (ФДОС), и сравнить с результатами натурного эксперимента.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Плаксиенко В.С. Уровневая статистическая обработка дискретных сигналов. - М.: Учебно-методический и издательский центр «Учебная литература», 2006. - 274 с.