Общие сведения о системах автоматических регулировок

Тип автоматических регулировок, используемых в устройствах приема и обработки сигналов, определяется их назначением, требованиями к показателям качества технических характеристик и типом принимаемого радиосигнала. Наиболее часто используются такие системы радиоавтоматики, как автоматическая регулировка усиления, фазовая и частотная автоподстройка частоты. Анализируя структурные схемы систем радиоавтоматики (РА), можно отметить их сходство. Аналогия структурных схем систем позволяет составить обобщенную структурную схему систем (рис. 5.1). На структурной схеме приняты следующие обозначения: x (t) – входной сигнал или управляющее воздействие (амплитуда входного радиосигнала, частота эталонного генератора в системе ФАПЧ и др.); y (t) – выходной сигнал или регулируемый параметр (амплитуды выходного сигнала, частота перестраиваемого генератора или гетеродина); e (t) – сигнал рассогласования, или сигнал ошибки). Работа систем радиоавтоматики происходит в условиях действия различных помех. На обобщенной структурной схеме учитывается влияние помех введением возмущающего воздействия n (t). Это воздействие может состоять из нескольких составляющих, таких, как шумы первых каскадов электронных приборов приемника, нестабильность источника питания и др. Возмущающее воздействие g (t) поступает на объект управления системы РА. Это воздействие обусловлено в основном изменением условий окружающей среды (температуры, давления, влажности т.п.) и флуктуациями источников питания.

Рис. 5.1 - Обобщенная структурная схема системы РА

В обобщенной структурной схеме влияние дрейфа нуля, характерного для аналоговых систем РА, учитывается сигналом сдвига x (t), например, в системах автоматического сопровождения цели РЛС сигнал x (t) учитывает дрейф нуля пеленгационной характеристики.

Функциональные устройства систем РА, указанные в обобщенной структурной схеме, включают устройства измерения сигнала ошибки, исполнительные и корректирующие устройства, предназначенные для создания необходимых динамических характеристик (например, фильтр нижних частот). ОУ – объект управления (управляемый усилительный каскад, аттенюатор, перестраиваемый генератор в системе ФАПЧ и т.д.), F (e) – дискриминатор, который имеет нелинейную характеристику. При малых сигналах ошибки амплитудная характеристика дискриминатора линейная:

. (5.3)

Форма дискриминационной характеристики зависит от амплитуды сигнала ошибки, что приводит к нежелательным изменениям динамических характеристик систем РА. Для исключения такой зависимости проводится нормировка сигнала по амплитуде, что достигается введением АРУ или ограничителя.