Из (1.79) получаем

Л(сй)=- г5((о) = 11-arctg (оГ (о) > 0),

L (со) = 20 Ig 20 Ig )/r+Tw,

() = й[-Т(1-е-/)]1(0, w{t) = k(\-&-4) 1 (О-

Переходная характеристика и ЛАХ звена приведены в табл. 1.2.

§ 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 радиоавтоматики 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: S - крутизна характеристики транзисторов; Zi(f) и 2 (/) - модули комплексных сопротивлений резонансных контуров в стоковых цепях транзисторов (рис. 1.27, а); - коэффициент передачи детекторов; Гф - постоянная времени фильтров нижних частот детекторов; / - частота входного сигнала; /о - частота настройки

(переходная частота) частотного дискриминатора; fi и fj - резонансные частоты /LC-контуров; Д/=/-/о - расстройка входного сигнала, т. е. отклонение частоты входного сигнала от переходной частоты дискриминатора; Zo - сопротивление резонансных контуров на частоте настройки; о - напряжение сигнала на выходе ограничителя.

Тогда напряжения постоянного тока i и на выходе детекторов дискриминатора

и, (!) = V2i (/), (/) = uXl. (/)

ц, соответственно, выходное напряжение Ид дискриминатора (рис. 1127, б)

д = 2 - 1 = оД [2 (О -2l (/)]

При малых расстройках д = /.,5 [z,-Z -(Z,-Z )] = u,KS ? А/ 2f = чдД/.

где k 2uokSdZ/df - коэффициент передачи частотного дискриминатора, В/Гц.

Полученные соотношения иллюстрируются графиками на рис. i.z/, из которых видно, что частотный дискриминатор является ограниченно-линейным звеном, причем протяженность линейного участка дискрими-

-Ест Z,ff)

I-

Рис. 1.26

Рис. 1.27

национной характеристики (рис. 1.27, е) определяется полосой пропускания резонансных контуров дискриминатора: А/пр=2(/о /i) - =2 (/2-/о)=/2-Д- Для сглаживания пульсаций напряжения на выходе детекторов дискриминатора включены фильтры нижних частот с постоянной времени ГфЖ5 . С учетом фильтра нижних частот переда-

точная функция частотного дискриминатора имеет вид

1*чд (Р) = (pVF (Р) = чя/( 1 + тр),

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

Фазовые дискриминаторы. Фазовые дискриминаторы предназначаются для обнаружения фазового сдвига между двумя переменными напряжениями с одинаковыми или близкими по значению частотами и преобразования этого сдвига в пропорциональное значение постоянного напряжения. .

В радиоэлектронных системах управления фазовые дискриминаторы используются для разделения каналов системы автоматического сопровождения по направлению движущихся объектов, а также в каче-

Рис. 1.28

Рис. 1.29

Рис. 1.30

стве интегрирующих дискриминаторов в системах фазовой автоподстройки частоты и, в частности, в доплеровских измерителях скорости движущихся объектов.

Существует несколько разновидностей схем фазовых дискриминаторов. В данном пособии рассматривается дискриминатор на полевых транзисторах, схема которого представлена на рис. 1.28. Чтобы выходное напряжение фазового дискриминатора зависело лишь от измеряемого фазового сдвига и не зависело от амплитуды входного напряжения, перед фазовым дискриминатором ставят амплитудный ограничитель.

Обозначим: [Моп= т sin соо - опорное напряжение дискриминатора; а, 2= ± u sm((oJ + (f) - входное парафазное напряжение дискриминатора, где Uo - действующее значение напряжениясигнала с на выходе амплитудного ограничителя; ф - фазовый сдвиг входного напряжения дискриминатора относительно опорного напряжения;

- сопротивление стоковой нагрузки; Сф - емкость конденсатора фильтра нижних частот; S - крутизна характеристики полевого транзистора.