Главная Операционные усилители



Эталонный кварцевый генератор

Фазовый детектор

Управля

ющий

сигнал пост тока

Управляемый генератор

Счетчик-делитель на N

-фильтр ИЧ

Рис 8.2. Функциональная схема устройства ФАП со счетчиком, имеющим коэффициент деления N.

ТОТ, в котором всегда устанавливается состояние удержания. Иногда она определяется как частота (т. е. столько-то килогерц), а может быть выражена в процентах от центральной частоты.

На рис 8.2 показана разновидность схемы ФАП, в которой частота УГ не равна растоте входного сигнала. В случае, который здесь показан, входная частота снимается с эталонного стабильного кварцевого генератора. Схема этого типа находит широкое применение, например ее используют в современной 40-канальной радиостанции С-диапазона, где она служит для управления частотой передатчика и приемника. Ее можно также встретить в недавно появившемся семействе генераторов ВЧ-сигналов, обеспечивающих высокую точность при относительно невысокой стоимости. В этих примерах УГ используется вместо обычных генераторов.

Необходимость этой замены связана с тем, что стабильность работы LC-генераторов нарушается под влиянием изменений температуры и вибраций. С другой стороны, кварцевые элементы характеризуются гораздо более высокой стабильностью при тех же условиях работы. Правда, они несколько дороже. Дороже настолько, что, например, 40-канальная радиостанция для диапазона С, которая должна была бы иметь приемный и передающий кварц в каждом канале, превратилась бы в недосягаемую роскошь. Цена осталась достаточно высокой даже после появления псевдосинтезатора кварцевого типа. С другой стороны, синтезатор с ФАП обеспечивает для всех 40 каналов стабильность и точность, близкие к стабильности и точности эталонного кварцевого генератора, и все это сравнительно недорого. Частоту УГ, которая нередко значительно превосходит частоту эталонного генератора, устанавливают путем регулировки коэффициента деления двоичного счетчика.

Схему ФАП используют также при демодуляции ЧМ частотно-модулированных) сигналов. ЧМ-сигналы изменяются от-



носительно средней частоты или частоты покоя в соответствии с изменением модулирующего сигнала звуковой частоты. Обычные частотные детекторы - это довольно деликатные устройства, в которых используются радиочастотные фазовые трансформаторы. Если же несущая ЧМ-сигнала имеет низкую частоту, что довольно часто встречается в аппаратуре, то задача создания такого устройства становится почти безнадежной, так как низкочастотные подстраиваемые трансформаторы громоздки и неудобны в работе. Для того чтобы произвести демодуляцию, лучше всеего воспользоваться простой интегральной схемой ФАП.

Демодуляция ЧМ-сигналов с помощью схемы ФАП

Возьмем схему ФАП, такую, какая показана на рис. 8.1. На вход будем подавать ЧМ-сигнал с УПЧ (усилителя промежуточной частоты) радиоприемника или телеметрический ЧМ-сигнал звуковой частоты с ЧМ-несущей с магнитофона или какого-нибудь другого устройства. Что касается последнего случая, то оказывается, что в большинстве магнитофонов для низкочастотной аналоговой аппаратуры используется ЧМ-несущая в диапазоне звуковых частот.

Если сигнал не модулирован, то УГ находится в состоянии удержания и сигнал ошибки равен нулю. Если на вход подать ЧМ-сигнал, то УГ выйдет из состояния удержания и на выходе фазового детектора появится сигнал ошибки. Этот сигнал представляет собой напряжение постоянного тока, которое изменяется при изменении частоты входного сигнала - обычный режим фазовой аВТОподстройки. Но изменения частоты обусловлены изменением модулированной несущей, значит изменения напряжения на выходе детектора представляют собой закон модуляции.

Демодуляция частотно-манипулированного сигнала с помощью схемы ФАП

Фирма Signetics выпускает несколько интегральных схем ФАП; среди наиболее популярных можно назвать схемы типа 565 и 567. На рис. 8.3 показано использование схемы 565 в качестве специального частотного детектора, который преобразует частотно-манипулированный (ЧМн) входной сигнал в цифровые логические уровни. Манипуляция сдвигом частоты -это своего рода «цифровая» частотная модуляция, при которой для представления двоичных логических уровней 1 и О используются две частоты. Манипуляция сдвигом частоты первоначально предназначалась для работы с телетайпом, но позднее ее стали использовать и в вычислительной технике.



+SB пост топа


Вход

Выход

SB пост, monct

-5 В пост тот

Рис. 8 3. Схема ФАП-детектора ЧМн-сигнала на основе ИС типа 565.

Демодулятор ЧМн-сигнала состоит из двух частей: интегральной схемы ФАП типа 565 и интегральной схемы компаратора типа 710. На выходе схемы ФАП, на выводах б и 7, формируется один из двух уровней напряжения постоянного тока, в зависимости от частоты, представляющей логический уровень 1 или 0. Конденсаторы Сб, Сб и Су образуют фильтр нижних частот (не тот фильтр, который стоит в петле обратной связи), предназначенный для уменьшения или уничтожения остатков сигнала УГ и входного сигнала, которые могли пройти через фильтр петли (напомню, что нас интересует сигнал ошибки - напряжение постоянного тока). Эту схему можно использовать в качестве ЧМ-демодулятора, если ИС типа 710 заменить на ИС типа 741 и включить два дополнительных резистора: один - для обратной связи (в цепи инвертирующего входа), а другой для заземления (в цепи неинвертирующего входа).

Тональный декодер на основе схемы ФАП

Тональный декодер (рис. 8.4) построен с использованием схемы ФАП типа 567 фирмы Signetics. Состояние выхода вентиля НЕ ИЛИ (I или 0) изменяется, когда на входе появляется тон, определяемый элементами Ri и Сь Лучше всего эта схема работает тогда, когда эффективная амплитуда входного сигнала составляет по крайней мере 70 мВ. Емкость конденсатора Сг должна составлять не менее 1300 мкФ. При этих условиях УГ получает возможность осуществить захват за несколько периодов



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


0.0093