Аналіз функціональних схем, основні елементи систем автоматичного регулювання підсилення
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
остійних часу ланок і не забезпечує абсолютної стійкості системи АРП. Однак він може забезпечити велику швидкість перехідного процесу. Використовуються також одноланкові кореговані RС-фільтри низьких частот (рис. 11 ,б). Подібний фільтр по порівнянню з фільтром рис. 11, а дає менше фазовий зсув між напругами U2 і U1 при більшому коефіцієнті передачі в області вищих частот ?>? [ при Kф>R2/(R1+R2) ]. В спеціальних випадках може застосовуватися фільтр у виді подвійного Т-образного моста (рис. 11, г), що має Кф = 0 на частоті балансу. Частоту балансу беруть рівній частоті корисної модуляції сигналу. Іноді роль фільтра, що визначає інерційність системи АРП, грає навантажувальний ланцюг детектора АРП, тобто використовується інерційний детектор.
У системах з безперервним сигналом регулююча напруга утвориться звичайно в результаті детектування коливань високої або проміжної частоти, тому що воно повинно бути пропорційно амплітуді несучої. Зокрема, як детектор АРП може використовуватися детектор каналу сигналу з додаванням ланцюгів, що дозволяють здійснити затримку. У системах з імпульсним сигналом, коли амплітуда вихідних відеоімпульсів пропорційна амплітуді радіоімпульсів на вході приймача (немає відеообмежників), можуть використовуватися відеоімпульсні детектори АРП, інерційні по відношенню до огинаючої відеоімпульсної послідовності або безінерційні.
В імпульсних системах знаходять також застосування ключові детектори і детектори зі скиданням (із примусовим розрядом ємності навантаження перед приходом кожного імпульсу). Ці детектори власне кажучи є розширниками імпульсів (від ?и до Тп, де Тп - період повторення імпульсів) і їх не слід розглядати як інерційні ланки. Подібні детектори дозволяють підвищити стійкість системи АРП і домогтися великої глибини регулювання. Можуть застосовуватися і транзисторні детектори з обліком властивих їм недоліків, що дозволяють підвищити ефективність системи АРП без спеціальних підсилювачів [9].
У системах АРП звичайно використовуються підсилювачі постійної напроти (ППН). Вони мають верхню граничну частоту Fв<<F м де Fм - частота модуляції, і тому можуть мати високий коефіцієнт підсилення. Живлення ППН повинне здійснюватися таким чином, щоб була регулююча напруга необхідної полярності. Вихідний опір ППН бажано мати якомога меншим (для виключення додаткової інерційної ланки), тому іноді як вихідний каскад ППН використовують еміттерний повторювач або каскад із глибоким негативним зворотним звязком по напрузі [9].
2. Методика розрахунку зворотньої системи АРП
Система АРП зворотнього регулювання представляє собою не лінійну систему автоматичного регулювання. Процеси в такій системі описуються нелінійними диференційними рівняннями. Рішення цього рівняння дуже громіздке та важке, але воно суттєво спрощується при лінійній і експонціальній апроксимації регулюючої характеристики. РХ Близька до лінійній РХ властива регулюємим каскадам на польових і біполярних транзисторах, а також багатьом потенціометричним регуляторам властивих РХ, близько до експоненціальним[15].
При лінійній апроксимації РХ змінючим в процесі АРП коефіцієнт підсилення (передачі)
, (2)
де - коефіцієнт підсилення РП при управляючим напругою ;
- значення , при короткій вертається в нуль.
В реальних схемах глубина регулювання обмежена, тому не бува рівним нулю. Робоча ділянка характеристики розташовується віще осі напруги . Зверху він обмежений найбільшим підсиленням (.
Ампітудна характеристика пристроїв з АРП. Амплітуда вихідної напруги підсилювача с лінійною РХ
. (3)
При асимптотично прямує до при незатриманій АРП і до при затриманій АРП. В цьому випадку - статичний коефіцієнт передачі ланцюга зворотньому звязку; -коефіцієнт підсилення підсилювача АРП; - коефіцієнт передачі детектора АРП; - коефіцієнт передачі фільтру АРП; - напруга затримки АРП.
В реальних системах при великих вхідних сигналах амплітудні характеристики також проходять полого, наближаючись до вказаних значень, до тих пір, поки не виникнуть значні нелінійні викривлення або перегрузки яких-небудь елементів РП або ланцюгу зворотного звязку, або поки не призупиниться зменшення . Після цього крутизна амплітудної характеристики різко зростає , або досягає постійності завдяки обмеження сигналу. В діапазоні вихідна напруга змінюється по закону[15]
. (4)
Перехідний процес в системі АРП. При змінені любого параметру РП та ланцюгу зворотнього звязку в пристроях с АРП виникає перехідний процес, по закінченню якого встановлюються статистичні значення керованих величин та . Перехідний процес може мати коливальний характер, якщо неправильно вибрано кількість ланків ФНЧ та їх параметрів. В цьому випадку неможливий нормальний прийом сигналів.
Найбільше широко використовуються АРП першого порядку, в яких існуює тільки одни елемент с постійною часу, значно перевищуючої постійні часу інших елементів. Звичайно таким елементом є одноланковий ФНЧ включений на виході без інерційного детектора системи АРП. Перехідний процес АРП першого порядку монотонний.
Якщо задана довжина перехідного процесу в системі АРП tАРП при перепаді амплітуди D п , то максимально допустиме значення постійної часу ланцюгу АРП можливо вибрати з умов:
, (5)
де - коефіцієнт інтенсивності зворотнього звязку; - крутизна РХ; - коефіцієнт пере?/p>