Автоматическая подстройка частоты в синтезаторах частот.

Устройства АПЧ выполняют функции стабилизации и управления частотой генератора по эталонному кварцевому генератору или по эталонной частоте принимаемого сигнала. В АПЧ сравнивается сигнал эталонного и стабилизируемого генератора, в результате формируется сигнал ошибки. После фильтра напряжение ошибки управляет частотой стабилизируемого генератора.

Показатели качества стабилизации: - точность: характеризирует отклонение частоты стабилизируемого генератора от номинальной частоты в установившемся режиме; - полоса схватывания: максимальная величина первоначальной ошибки; - полоса удержания: макс. величина собственной ошибки по частоте генератора в установившемся режиме; - устойчивость работы: отслеживание изменения частоты вх. сигн. с исключением формирования собственных колебаний, которые могут возникнуть в АПЧ (т.к. есть ОС).

Общее положение кварцевой стабилизации частот. Обеспечение надёжной радиосвязи подразумевает. Отдельные генераторы могут обеспечивать стабильность 10^-4-10^-9. В настоящее время используются возбудители с кварцевой стабилизацией. Принцип работы таких возбудителей в том, что в нём используется 2 автогенератора первый кварцевый второй перестраиваемый. Схема диапазонной кварцевой стабилизации разделяется на 2 метода формирования: 1прямой и косвенный. При прямом синтезе выходной сигнал стабильной частоты формируется из частоты одного опорного генератора путём арифметических действий. При косвенном синтезе выходной сигнал формируется в перестраевамом по частоте генератора, частота которого непрерывно сравнивается с эталонной и подстраивается при помощи системы АПЧ. В зависимости от типа сигнала синтезаторы делятся на цифровые и аналоговые.

Интерполяционный метод (гетеродинный метод):

Колебания кварцевого генератора и колебания диапазонного бескварцевого генератора, которые называются интерполяционными подаются на смеситель. Смеситель на своём выходе формирует сигнал с частотой =fкв+fг который идёт на селектор. Селектор выделяет колебания с требуемой частотой fг. N=fкв/fг – интерполяционного числа. Обычно это значение не превышает 20. Интерполяционный относится к методу прямого синтеза с диапазонно-кварцевой стабилизацией частоты. Дальнейшее увеличение числа рабочих частот осуществляется методом многократной интерполяции и это достигается тем, что частота эталонного генератора и перестраиваемого генератора перестраивается дискретно то схему можно представить:

Устройство АПЧ выполняет функцию стабилизации и управления частотой генератора по эталонному сигналу кварцевой генератора. Структурная схема аналогового синтезатора с диапазонной кварцевой стабилизацией с устройством АПЧ представленном в следующем виде.

В системах АПЧ сравниваются сигналы эталонного и стабилизированного генератора в результате его формируется сигнал ошибки. После фильтра сигнал ошибки управляет частотой стаб. Генератора fа, которого следует за частотой эталонного генератора.

Основные параметра синтезатора:

1Диапазон частот выходного сигнала.

2 Количество формируемых частот.

3 Шаг сетки частот.

4 Значение абсолютной и относительной нестабильностью частот. В современное время число формируемых дискретных частот 10 тыс., а шаг изменяться от 10Гц до 100 кГц. Нестабильность частоты определяется кварцевым генератором и имеет значение от 10^-6.