|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Основи теорії синтезаторів частоти. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Синтезатори частоти Запровадження Система фазової автопідстроювання частоти (ФАПЧ) є широко використовується своєрідний вузол, який випускається деякими фірмами у вигляді окремої ІМС. ФАПЧ містить фазовий детектор, підсилювач і генератор, керований напругою (ГУН), і є поєднанням аналогової та цифрової техніки. Ми коротко розглянемо застосування ФАПЧ для тонального декодування, демодуляції AM- та ЧС-сигналів, множення частоти, частотного синтезу, тактової синхронізації сигналів в умовах перешкод (наприклад, магнітного запису) та відновлення сигналів. Існує традиційне упередження проти ФАПЧ, яке частково пов'язане зі складністю реалізації ФАПЧ на дискретних компонентах, а частково ґрунтується на думці, що ФАПЧ не може надійно працювати. Однак поява в даний час великої кількості недорогих і простих у використанні пристроїв ФАПЧ дозволяє швидко усунути першу перешкоду для їх широкого застосування. Якщо пристрій ФАПЧ правильно спроектований і використовується не на граничних параметрах, він є таким же надійним схемним елементом, як операційний підсилювач або тригер.
Класична схема ФАПЛ наведено на рис.1. Фазовий детектор порівнює частоти двох вхідних сигналів і генерує вихідний сигнал, який є мірою їх фазового неузгодженості (якщо, наприклад, вони різняться за частотою, то формуватиметься періодичний вихідний сигнал різницевої частоти). Якщо частоти fвх і fгун не рівні один одному, сигнал фазового неузгодженості після фільтрації і посилення буде впливати на ГУН, наближаючи частоту fгун до fвх. У нормальному режимі ГУН швидко здійснює "захоплення" частоти fвх, підтримуючи постійний фазовий зсув по відношенню до вхідного сигналу. Оскільки після фільтрації вихідний сигнал фазового детектора є постійною напругою, а керуючий сигнал ГУН є мірою вхідної частоти, цілком очевидно, що ФАПЧ можна застосовувати для ЧМ-детектування і тонального декодування (при цифровій передачі по телефонному каналу). Вихід ГУН формує сигнал із частотою fвх; при цьому він є "очищеною" копією сигналу fвх, який сам по собі може бути схильний до впливу перешкод. Оскільки вихідний періодичний сигнал ГУН може мати будь-яку трикутну форму, синусоїдальну і т. п.), це дає можливість формувати, скажімо, синусоїдальний сигнал, синхронізований з послідовністю вхідних імпульсів. Часто у схемах ФАПЧ використовують лічильник по модулю п, включений між виходом ГУН та фазовим детектором. За допомогою цього лічильника одержують частоту, кратну вхідній опорній частоті fax. Це зручно для формування тактових імпульсів, кратних мережній частоті в інтегруючих перетворювачах (двостадійні або з врівноваженням заряду), з метою придушення перешкод. На основі подібних схем будуються також частотні синтезатори. Компоненти пристрою ФАПЛ Фазовий детектор. В даний час існують два основні типи фазових детекторів, які іноді називають тип 1 і 2. Детектор типу 1 працює з аналоговими або цифровими сигналами прямокутної форми, а детектор типу 2 оперує цифровими перемиканнями (фронтами). Представниками типу 1 є ІМС565 (лінійний) та 4044 (ТТЛ), типу 2-4046 (КМОП). Найпростіший фазовий детектор типу 1 (цифровий) - це вентиль, що виключає АБО, схема якого наведена на рис.2. На цьому ж малюнку зображено залежність вихідної напруги детектора (після низькочастотної фільтрації) від різниці фаз для прямокутних вхідних сигналів з коефіцієнтом заповнення, рівним 50%. Фазовий детектор типу 1 (лінійний) має аналогічні фазові характеристики, хоча він будується на основі "чотириквадратного" помножувача, відомого також під назвою "балансного змішувача". Фазові детектори даного типу мають високу лінійність і використовуються для синхронного детектування.
Фазові детектори типу 2 чутливі тільки до відносного положення фронтів вхідного сигналу та сигналу на виході ГУН, як показано на рис.3. В залежності від того, до або після виникнення фронту опорного сигналу з'явиться фронт вихідного сигналу ГУН, на виході фазового компаратора формуватимуться імпульси випередження або відставання відповідно.
Тривалість цих імпульсів, як показано малюнку, дорівнює інтервалу часу між фронтами відповідних сигналів. Під час дії імпульсів випередження або відставання вихідна схема відповідно відводить або віддає струм, а середня напруга, що отримується на виході, залежить від різниці фаз, як показано на рис.4. Робота даної схеми не залежить від шпаруватості вхідних сигналів (на відміну розглянутої вище схеми фазового компаратора типу 1). Ще одна перевага полягає у повній відсутності вихідного сигналу у разі коли вхідні сигнали знаходяться в синхронізмі. Це означає, що на виході відсутні "пульсації", через які фазові детектори типу 1 відбувається періодична фазова модуляція.
Наведемо порівняльні характеристики двох основних типів фазових детекторів: Таблиця 1
Є ще одне різницю між фазовими детекторами цих двох типів. Вихідний сигнал детектора типу 1 завжди вимагає подальшої фільтрації в контурі регулювання (детальніше див. нижче). Таким чином, ФАПЧ з детектором типу 1 контурний фільтр діє, як фільтр низької частоти, що згладжує логічні сигнали повної амплітуди. При цьому завжди є залишкові пульсації, результатом яких є періодичні фазові коливання. У схемах, де ФАПЧ використовується для множення або синтезу частот, це призводить до "бічної фазової модуляції" вихідного сигналу. Детектор типу 2, навпаки, формує вихідні імпульси лише тоді, коли є фазова неузгодженість між опорним сигналом і сигналом ГУН. Якщо неузгодженість відсутня, вихід детектора поводиться як розімкнена схема, а конденсатор контурного фільтра діє як запам'ятовуючий пристрій, зберігаючи напругу, при якому ГУН підтримує необхідну частоту. Якщо зміниться частота опорного сигналу, фазовий детектор сформує послідовність коротких імпульсів, які зарядять (або розрядять) конденсатор до нової напруги, необхідної для повернення ГУН синхронізм. Генератори, керовані напругою. Важливою складовою систем фазової автопідстроювання є генератор, частотою якого можна керувати з виходу фазового детектора. Деякі ІМС ФАПЧ включають ГУН, наприклад лінійний елемент 565 і КМОП-елемент 4046. Також є і окремі ІМС ГУН, такі, як 4024 (додатковий до згаданого вище фазового детектора на елементах ТТЛ 4044), або різні елементи ТТХ сер , 74S74 та 124LS74-324). Інший цікавий клас ГУН складають генератори із синусоїдальним виходом (327, 8038 тощо). Вони генерують чистий синусоїдальний сигнал при спотворених вхідних сигналах. У табл.2206 наводиться короткий список різних ГУН. Таблиця 2
Слід звернути увагу, що частоту ГУН не накладаються обмеження, існуючі для логічних схем. Наприклад, можна використовувати генератор радіочастоти з варактором (діодом ємності, що змінюється) (рис.5).
Не зупиняючись на цьому докладно, зауважимо, що можна застосовувати навіть мікрохвильовий (гігагерці) генератор на відбивному клістроні, налаштування якого здійснюється зміною напруги на відбивачі. Природно, що пристрій ФАПЧ з генераторами такого типу повинен містити фазовий фазовий детектор. У системах ФАПЧ не потрібно, щоб ГУН мав надто високу лінійність залежності частоти від напруги. Однак при суттєвій нелінійності коефіцієнт передачі змінюватиметься з частотою, і доведеться забезпечувати більший запас стійкості. Проектування ФАПЛ Замикання контуру регулювання. На виході фазового детектора виробляється сигнал неузгодженості, пов'язаний з наявністю різниці фаз вхідного та опорного сигналів. Вхідна напруга ГУН керує його частотою. Може здатися, що для створення замкнутого контуру регулювання достатньо охопити ланцюгом зворотного зв'язку з деяким коефіцієнтом передачі, як це робиться в схемах з операційними підсилювачами. Тут, однак, є одна істотна відмінність. У звичайних схемах величина, яка регулюється за допомогою зворотного зв'язку, збігається з величиною, яка вимірюється з метою вироблення сигналу неузгодженості, або, принаймні, пропорційна їй. Так, наприклад, у підсилювачі вимірюється вихідна напруга та відповідним чином регулюється вхідна. У системі ФАПЛ відбувається інтегрування. Ми вимірюємо фазу, а впливаємо на частоту, а фаза – це інтеграл від частоти. За рахунок цього в контурі регулювання утворюється фазовий зсув на 90°. Оскільки інтегратор, введений у ланцюг зворотного зв'язку контуру, дає додаткове запізнення по фазі на 90°, то частотах, де загальний коефіцієнт посилення контуру дорівнює одиниці, може виникати самозбудження. Найпростіше рішення - це виключити зі схеми інші елементи, що дають запізнення по фазі щонайменше на частотах, де загальний коефіцієнт посилення контуру близький до одиниці. Зрештою, операційні підсилювачі майже в усьому своєму частотному діапазоні дають запізнення по фазі на 90° і при цьому непогано працюють. У цьому полягає перший підхід до вирішення проблеми, результатом якого є так званий контур першого порядку. Він нагадує наведену вище блок-схему ФАПЧ, але не фільтра НЧ. Хоча подібні системи першого порядку використовуються в багатьох випадках, вони не мають необхідних властивостей "маховика", тобто згладжуванням перешкод або флуктуації вхідного сигналу. Крім того, оскільки вихід фазового детектора безпосередньо управляє ГУН, у контурі першого порядку не може підтримуватися постійне фазове співвідношення між вихідним гун сигналом і опорним сигналом. Контур другого порядку для запобігання нестійкості містить додатковий НЧ-фільтр ланцюга зворотного зв'язку. Завдяки цьому виникає властивість згладжування, звужується діапазон захоплення та збільшується час захоплення. Більш того, як буде показано нижче, контур другого порядку з фазовим детектором типу 2 забезпечує синхронізацію з різною нульовою фаз між опорним сигналом і виходом ГУН. Практично скрізь застосовуються контури другого порядку, оскільки в більшості застосувань система ФАПЧ повинна забезпечувати малі флуктуації фази вихідного сигналу, а також мати деякі властивості пам'яті або "маховика". Контури другого порядку допускають високий коефіцієнт передачі на низьких частотах, що дає підвищену стійкість (за аналогією з підсилювачами із зворотними зв'язками). Тепер розглянемо приклад використання ФАПЛ. Помножувач частоти. Приклад розробки. Системи ФАПЧ часто використовують для формування сигналів, частота яких кратна вхідний частоті. У частотних синтезаторах частота вихідного сигналу виходить множенням цілого числа п частоту стабілізованого низькочастотного опорного сигналу (наприклад, 1 Гц). Число п задається в цифровій формі, причому задатчик числа, що перебудовується, може керуватися від ЕОМ. У більш прозових випадках можна зустріти застосування пристрою ФАПЧ для формування тактової частоти, синхронізованої з деякою опорною частотою, вже наявною в даному приладі. Припустимо, наприклад, що двостадійного АЦП потрібен тактовий сигнал із частотою 61,440 кГц. За такої частоти виходить 7,5 вимірювання в секунду; перша стадія триватиме 4096 періодів тактової частоти (нагадаємо, що у двостадійних АЦП тривалість цієї стадії постійна), а максимальна тривалість другої стадії становитиме 4096 тактів. Характерна особливість схеми ФАПЧ полягає в тому, що тактовий сигнал частотою 61,440 кГц може бути синхронізований мережевою частотою 60 Гц (61,440=60x1024), що дозволяє повністю придушити наведення на вході перетворювача. Розглянемо спочатку стандартну схему ФАПЧ (рис.6), що містить додатковий лічильник - дільник частоти на n, включений між виходом ГУН та фазовим детектором.
На схемі позначено коефіцієнти передачі кожного функціонального елемента контуру, що допоможе нам при розрахунку стійкості. Особливо відзначимо, що фазовий детектор перетворює фазу на напругу, а ГУН у свою чергу перетворює напругу на похідну фази за часом, тобто на частоту. Отже, вважатимуться, що й розглядати фазу як вхідну змінну, то ГУН діє як інтегратор. Фіксована вхідна напруга неузгодженості викликає лінійно наростаюче неузгодження по фазі на виході ГУН. Фільтр нижніх частот і дільник частоти на n мають коефіцієнти передачі менше одиниці. Стійкість та фазові зрушення На рис.7 наведено діаграми Боде, дозволяють оцінити стійкість ФАПЧ другого порядку.
ГУН працює як інтегратор з постійної часу, що дорівнює 1/f, і запізненням по фазі на 90° (тобто постійна пропорційна часу 1/jw, а конденсатор заряджається від джерела струму). Для того щоб створити запас по фазі (різниця між 180° і фазовим зсувом на частоті, при якій загальний коефіцієнт передачі контуру дорівнює 1), у фільтрі нижніх частот послідовно з конденсатором включають резистор, запобігаючи зриву стійкості на деяких частотах (вводять "нуль" передавальної функції). Об'єднання показників ГУН і фільтра дає діаграму Боде загального коефіцієнта передачі контуру, наведену малюнку. Доки нахил характеристики становитиме 6 дБ/октава (в області одиничного коефіцієнта передачі), контур буде стійким. Це досягається при використанні фільтра нижніх частот за типом "випередження - відставання" і при правильному виборі його характеристик (як і в ланцюгах фазової компенсації випередження - відставання операційних підсилювачів). У цьому розділі ми покажемо, як це робиться. Розрахунок коефіцієнта передачі На рис.8 наведено схему ФАПЧ для синтезатора частоти 61 440 Гц. Фазовий детектор та ГУН входять до складу ФАПЧ, виконаної на КМОП ІМС типу 4046.
У цій схемі використовується варіант фазового детектора, що працює по фронтах, хоча ІМС 4046 є обидва варіанти. Вихід схеми формується парою КМОП-транзисторів, що працюють в імпульсному режимі і забезпечують імпульсні сигнали про рівні Ucc або 0 В. Фактично він являє собою вихід з трьома станами, що розглядався раніше, оскільки, за винятком моментів дії імпульсів фазового неузгодження, він перебуває в стані з високим вихідним опором. Максимальна і мінімальна частоти ГУН, що задаються рівнями напруги керування 0 В і Ucc, визначаються вибором резисторів R1 і R2 і конденсатора C1 згідно з паспортними даними. З технічних даних елемент 4046 можна визначити істотний недолік схеми: високу чутливість до стабільності напруг живлення. Вибір інших елементів контуру здійснюється за стандартними для ФАПЧ процедурами. Після вибору діапазону ГУН залишається лише розробити фільтр нижніх частот, який є дуже критичною частиною системи. Почнемо з розрахунку коефіцієнта передачі всього контуру регулювання. У табл.3 наведено розрахункові формули окремих компонентів (відповідно рис.6). Таблиця 3. Розрахунок коефіцієнта передачі ФАПЛ Розрахунки слід проводити ретельно, не плутаючи частоту f і кругову частоту w або герці з кілогерцями. Досі нами не визначено лише коефіцієнт Кj. Його можна визначити, записавши вираз для загального коефіцієнта передачі контуру, але перш за все пригадаємо, що ГУН - це інтегратор і запишемо:
Звідси загальний коефіцієнт посилення дорівнює
Тепер виберемо частоту, коли коефіцієнт передачі стає рівним одиниці. Ідея полягає в тому, що частота одиничної передачі вибирається досить високою, щоб контур міг належним чином відстежувати зміни вхідної частоти, але і досить низькою, щоб згладжувати перешкоди та стрибки вхідного сигналу. Наприклад, система ФАПЧ, призначена для демодуляції вхідних ЧС-сигналів або для декодування послідовності високошвидкісних тональних сигналів, повинна мати високу швидкодію (для ЧС-сигналів смуга пропускання контуру повинна відповідати вхідному сигналу, тобто дорівнювати максимальній частоті модуляції, а для тонального декодування постійна часу контура повинна бути меншою, ніж тривалість тонального сигналу). З іншого боку, оскільки ця система призначена для того, щоб відстежувати певні значення стабільної або повільно вхідної частоти, що змінюється, вона повинна мати низьку частоту одиничної передачі. Це дозволить знизити фазовий "шум" на виході та забезпечити нечутливість до перешкод та викидів на вході. Навіть короткочасні пропадання вхідного сигналу будуть ледь помітні, оскільки конденсатор фільтра запам'ятає напругу, яка змусить ГУН продовжувати формування необхідної вихідної частоти. З урахуванням сказаного оберемо частоту одиничної передачі f2 рівною 2 Гц, або 12,6 рад/с. Це значно нижче опорної частоти, і малоймовірно, щоб відхилення мережевої частоти змогли перевищити це значення (згадаймо, що електрична енергія виробляється великими генераторами з величезною механічною інерцією). Точка зламу характеристики фільтра нижніх частот (її "нуль") вибирається, як правило, на частоті, меншій за f2 у 3-5 разів, що забезпечує достатній запас фази. Нагадаємо, що фазовий зсув простий RC-ланцюга змінюється від 0 до 90° в діапазоні частот від 0,1 до 10 щодо частоти -3 дБ ("полюси"), при якій зсув дорівнює 45°. Отже, виберемо частоту нуля, що дорівнює 0,5 Гц, або 3,1 рад/с (рис.9). Точка зламу f1 визначає постійну часу R4C2: R4С2=1/2pf1. Попередньо приймемо: С2=1 мкФ та R4=330 кОм. Тепер залишилося лише вибрати величину опору R3 із умови рівності одиниці коефіцієнта передачі на частоті f2. Зробивши цю операцію, знайдемо, що R3 = 4,3 МОм.
Вправа. Перевірте, що при вибраних компонентах фільтра коефіцієнт передачі частоті f2=2,0 Гц дійсно дорівнює 1,0. Іноді отримані значення параметрів фільтра незручні та їх доводиться перераховувати або дещо зміщувати частоту одиничного посилення. Ці величини прийнятні ФАПЧ на елементах КМОП (типове значення вхідного опору ГУН становить 1012 Ом), а ФАПЧ на біполярних транзисторах (типу 4044, наприклад) може знадобитися узгодження опорів з допомогою операційного підсилювача. Для спрощення конструкції фільтра у цьому прикладі використовувався фазовий детектор типу 2 з перемиканням по фронтах. Це рішення на практиці може виявитися не найкращим через високий рівень мережних наведень. При ретельному виборі схеми аналогового входу (наприклад, можна застосувати тригер Шмітта) можна досягти хороша робота схеми. В іншому випадку рекомендується використовувати фазовий детектор типу 1 зі схемою виключає або. Метод спроб та помилок Є люди, котрим майстерність розробки електронних схем у тому, щоб змінювати параметри фільтра до того часу, поки схема не запрацює. Якщо читач належить до їх числа, йому слід змінити свій підхід до цього питання. Ймовірно, через такі розробники системи ФАПЧ мають погану репутацію, і саме тому ми надали детальний розрахунок. Проте спробуємо допомогти розробникам, які використовують метод спроб і помилок: R3C2 визначає час згладжування контуру, а відношення R4/R3 - демпфування, тобто відсутність навантаження при стрибкоподібній зміні частоти. Рекомендуємо починати значення R4=0,2R3. Формування тактових імпульсів для відеотерміналів Високочастотний генератор, синхронізований з частотою 60 Гц, можна з успіхом застосовувати для генерації тактових сигналів в буквенно-цифровому термінальному обладнанні ЕОМ. Стандартна швидкість виведення інформації на відеодисплеях становить 30 кадрів за 1 с. Так як майже завжди присутня мережеве наведення, нехай навіть і невеликий величини, зображення починає відчувати повільну "бічну качку". Це відбувається у випадку, якщо відсутня точна синхронізація між частотою мережі та вертикальним каналом дисплея. Хорошим способом вирішення проблеми є застосування системи ФАПЧ. При цьому слід використовувати високочастотний ГУН (з частотою близько 15 МГц, кратною 60 Гц), а сигнали, отримані шляхом поділу цієї основної тактової високочастотної послідовності, повинні використовуватися для послідовного формування точок кожного символу, довжини рядка і числа рядків у кадрі. Захоплення та стеження у системі ФАПЧ Вочевидь, що система ФАПЧ залишатиметься у синхронізмі до того часу, поки вхідний сигнал вийде межі допустимого діапазону сигналів зворотний зв'язок. Цікаве питання є початкове входження системи в синхронізм. Початкове неузгодженість частотою викликає періодичний сигнал різницевої частоти на виході фазового детектора. Пульсації будуть зменшуватися після фільтрації і з'явиться постійний сигнал неузгодженості. процес захоплення. Відповідь на запитання не така вже й проста. Системи регулювання першого порядку завжди будуть у синхронізмі, оскільки тут відсутнє послаблення сигналу неузгодженості на низькій частоті. Контури другого порядку можуть перебувати як у синхронізмі, так і поза ним, залежно від типу фазового детектора та смуги пропускання НЧ-фільтра. Крім того, фазовий детектор типу 1, виконаний за схемою, що виключає АБО, має обмежену смугу захоплення, яка залежить від постійної часу фільтра. Цю обставину можна використовувати, якщо треба побудувати систему ФАПЧ, яка має здійснювати синхронізацію лише певному діапазоні частот. Процес захоплення відбувається так: коли сигнал фазового неузгодження викликає зближення частоти ГУН з опорною частотою, форма сигналу неузгодження змінюється повільніше і навпаки. Оскільки цей сигнал асиметричний, повільніші зміни відбуваються у частині циклу, у якій fгун наближається до fоп. В результаті ненульова середня постійна напруга вводить систему ФАПЛ у режим захоплення. Вхідна напруга ГУН під час процесу захоплення змінюється, як показано на рис.10. Зверніть увагу на останній сплеск (перерегулювання) на діаграмі; причина його дуже цікава. Навіть якщо частота ГУН досягає необхідного значення (про що свідчить рівень напруги на вході ГУН), це ще не означає, що система обов'язково увійшла в захоплення, оскільки може виявитися, що синфазність відсутня. Це може стати причиною викиду кривої. Вочевидь, що процес захоплення кожному разі відбуватиметься по-різному.
Смуга захоплення та стеження Якщо використовується фазовий детектор типу 1, виконаний за схемою Виключає АБО, смуга захоплення обмежена постійної часу НЧ-фільтра. У цьому є певний сенс, тому що за наявності великого початкового розбіжності по частоті сигнал неузгодженості буде ослаблений фільтром настільки, що захоплення ніколи не станеться. Очевидно, що збільшення постійної часу НЧ-фільтра звужує смугу захоплення, що еквівалентно зменшення коефіцієнта передачі контуру. Виявляється, що подібні обмеження відсутні у фазовому детекторі, що працює по фронтах. Смуга стеження обох типів схем залежить від діапазону керуючих напруг ГУН. Деякі приклади використання систем ФАПЛ Ми вже згадували про використання ФАПЧ у синтезаторах частоти та помножувачах частоти. Щодо останніх, то доцільність застосування ФАПЛ, як це видно з розглянутого прикладу, настільки очевидна, що сумнівів щодо застосування ФАПЛ не повинно бути. У простих помножувачах (тобто генераторах тактових імпульсів високої частоти для цифрових систем) відсутні навіть проблеми, пов'язані з флуктуаціями опорного сигналу, і можуть застосовуватися системи першого порядку. Розглянемо деякі застосування ФАПЛ, цікаві з погляду різноманітності областей використання. Детектування ЧС-сигналів При частотній модуляції інформація кодується за допомогою зміни частоти сигналу, що несе пропорційно зміні інформаційного сигналу. Існують два методи відновлення модульованої інформації: за допомогою фазових детекторів або ФАПЛ. Під терміном "детектування" тут мається на увазі спосіб демодуляції. У найпростішому випадку система ФАПЧ синхронізується з сигналом. Напруга, яка подається на ГУН і керує його частотою, пропорційно до вхідної частоти і, отже, є необхідним демодулированним сигналом (рис.11). У такій системі смуга пропускання фільтра має бути обрана досить широкою для проходження модульованого сигналу. Іншими словами, час реакції ФАПЧ має бути малим порівняно з діапазоном відхилень сигналу, що відновлюється. На систему ФАПЧ не слід подавати сигнал, що передається каналом зв'язку; тут можна використовувати "проміжну частоту", яка виходить у змішувачі приймача при перетворенні частоти. Цей метод ЧМ-детектування, щоб уникнути спотворень на звукових частотах, вимагає ГУН з високою лінійністю.
Другий метод ЧМ-детектування використовує лише фазовий детектор, а чи не систему ФАПЧ. Принцип ілюструється на рис.12. Вихідний вхідний сигнал і той же сигнал, зрушений фазою, подаються на фазовий детектор, на виході якого з'являється деяка напруга.
Фазозсувна схема лінійно змінює фазовий зсув залежно від частоти (зазвичай це робиться за допомогою резонансних LC-контурів). Таким чином, вихідний сигнал демодулятора лінійно залежить від частоти на виході. Цей метод називається "подвійним балансним квадратурним ЧС-детектуванням". Він використовується в багатьох ІМС для реалізації тракту підсилювач/детектор проміжної частоти (наприклад, СА3089 типу). Детектування АМ-сигналів Розглянемо методи, що забезпечують пропорційність між вихідним сигналом та миттєвим значенням амплітуди високочастотного сигналу. Зазвичай при цьому використовується випрямлення (рис.13).
На рис.14 ілюструється оригінальний метод із застосуванням ФАПЧ" ("гомодінний метод детектування"). Система ФАПЧ формує прямокутні імпульси тієї ж частоти, що і частота модульованої несучої. Після множення вхідного сигналу на вихідний сигнал ФАПЧ виходить як двополуперіодне випрямлення, після чого залишається лише видалити залишки несучої частоти за допомогою фільтра нижніх частот, щоб отримати модульовану обгинальну Якщо використовується фазовий детектор, виконаний за схемою Виключне АБО, вихідний сигнал виходить зрушеним по фазі на 90° щодо опорного сигналу.Тому між ФАПЧ і помножувачем треба включити фазозсувний ланцюг зі зсувом фаз на 90 °.
Синхронізація тактових імпульсів та відновлення сигналів. У системах передачі цифрових сигналів інформація у послідовній формі передається каналом зв'язку. Ця інформація може бути за своєю природою цифровою або являти собою цифровий еквівалент аналогової інформації, як це має місце при кимпульсно-кодової модуляції" (ІКМ). Аналогічна ситуація виникає при декодуванні цифрової інформації з магнітної стрічки або диска. В обох випадках виникають перешкоди або зміни частоти імпульсів (наприклад, через витягування стрічки), і потрібно отримати неспотворений тактовий сигнал тієї ж частоти, що і частота інформації, що надходить.В даному застосуванні рекомендується використовувати системи ФАПЧ, так як фільтр нижніх частот, наприклад, допоміг би лише усунути шуми наведення, але не зміг би відстежувати повільні зміни швидкості стрічки. література:
Автори: Paul Horowitz, Harvard University, Winfield Hill. Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Intel розробляє нові специфікації SSD для ультрабуків ▪ DSP56371 - процесор обробки аудіосигналів ▪ Передача відео 4K на відстань до 30 м ▪ DVD-R диск високої щільності
▪ Синтезатори частоти. Добірка статей ▪ стаття Плоть від плоті. Крилатий вислів ▪ стаття Скільки людей побувало на поверхні Місяця? Детальна відповідь ▪ стаття Отруєння окисом вуглецю (чадним газом). Медична допомога ▪ стаття Пусковий пристрій автомобіля. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Коментарі до статті: Карен Клас [up] ![[!]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/excl.gif){kind=small}
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page