нием от Г возникает нарастающий сдвнг фаз. При этом на выходе ФД появляется медленно меняющееся переменное напряжение несинусоидальной формы, которое через ФНЧ подводится к управляющему элементу УЭ. Последний подстраивает частоту генератора Г. Как только напряжение с выхода ФД станет достаточно большим, компенсируется уход частоты Г, т. е. наступит режим синхронизации. В этом режиме частота генератора Г равна частоте спектральной составляющей входного напряжения, которую необходимо отфильтровать. При этом ФД вырабатывает постоянное напряжение, величина и полярность которого определяются величиной н знаком разности фаз входного колебания и колебания от Г.

В качестве управляющего элемента чаще всего используются варакторы, включаемые в колебательный контур генератора. Отметим, что процесс установления режима работы системы ФАПЧ требует определенного времени, другими словами, система ФАПЧ обладает значительной инерционностью.

Применение в ПРПУ СЧ позволяет существенно увеличить число принимаемых частот. При этом сетка выходных частот может быть получена методами прямого и косвенного синтеза. Метод прямого (пассивного) синтеза состоит в том, что любая требуемая частота гетеродина может быть получена из частоты одного высокоста-бнльного кварцевого генератора путем ее простых преобразований - умножения, деления, сложения и вычитания. Система СЧ, построенная по методу прямого синтеза, может состоять из устройств одного типа, например сумматоров, или из их комбинаций. Стабильность частот колебаний иа выходе определяется стабильностью эталонной частоты ОГ. Как правило, фильтрация колебания на выходе подобных СЧ обеспечивается без применения кольца ФАПЧ или кольца компенсации.

При косвенном синтезе (метод анализа, активный синтез) сетка выходных частот получается суммированием, умножением или делением гармоник частоты ОГ с использованием вспомогательного генератора. Характерным для косвенного синтеза является наличие петли ФАПЧ, что обеспечивает высокую спектральную чистоту выходного напряжения.

Синтезаторы частот, построенные на основе прямого или косвенного синтеза, могут быть реализованы либо целиком на аналоговых элементах, либо на основе цифровой элементной базы. С этой точки зрения СЧ можно подразделить на аналоговые и цифровые.

, 3.2. АНАЛОГОВЫЕ СИНТЕЗАТОРЫ ЧАСТОТ

Существует много вариантов построения анало-roBbix СЧ л;!я получения сетки выходных частот методом прямого синтеза. Например, используя принцип многократной интерполяции, можно создать СЧ, в котором вспомогательные частоты получают не от кварцевых ИГ, а от одного ОГ, частота которого подвергается необходи мым преобразованиям. Широкое распространение нашли СЧ, построенные по при!щипу декадного набора частот, который сводится к следующим последовательным операциям:

1) от ОГ с частотой for, кратной 10, получают ряд гармонических составляющих;

2) одну из гармоник выбирают декадным переключателем частоты, имеющим 10 положений (от О до 9);

3) выбранную составляющую частоты складывают с уменьшенной в 9 раз частотой опорного колебания; при этом необходимо, чтобы первая цифра числового выражения суммарной частоты соответствовала номеру положения декадного переключателя;

4) частоту суммарного колебания делят на 10, что переводит введенную цифру на порядок ниже;

5) колебание с этой частотой используют как опорное для следующего аналогичного блока (декады) СЧ, в котором осуществляются выбор своей гармонической составляющей ОГ и сложение ее с колебанием от предыдущей декады; при этом в новом суммарном колебании номер положения переключателя данной декады соответствует первой цифре числового значения суммарной частоты;

6) частоту суммарного колебания опять делят на !0, полученное колебание используют как опорное для следующей декады и т. д.

1!остроениый по такому принципу СЧ обеспечивает на своем выкоде колебание с частотой, значение которой совпадает с показателЯ1ЧИ декадных переключателей. Принцип работы такого СЧ поясним с помощью схемы рис. 3.5. Высокоетабильный ОГ работает на частоте for- В ГГ образуется десять опорных частот fi .. fio, кратных частоте for Опорные частоты связаны с for соотношением fn = fi+{«- )!от, где «=0, 1, 2, 9. С помощью декадных переключателей Л ... •, (в общем случае их может быть произвольное число k) можно подать на соответствующий преобра юватсль частоты одну из частот fo .- Ь При этом номер переключателя П должен совпадать с номером частоты, которую он выбирает. Так, если П стоит в положении Лй = 3, то это означает, что на его выходе действует напряжение с частотой /з и т. д. Напряжение с выхода П подается на преобразователь Яр, на который поступает второе напряжение: для Пр1- это напря.жение с частотой Л/9, для всех остальных преобразователей Пр2. ПрК-это напряжение

с выхода предыдущей декады. Полосовые фильтры Ф, ... выделяют сум.чарное по частоте напряжение с выхода преобразователей. После фильтрации частота выделенного напряжения делится на 10 и полученное напряжение используется как опорное для следующей декады

Частота колебаний на выходе делителя Д1 первой декады равна

делителя Д2

п-1

с учетом значения f„i получаем --f"

+ for(

второй

«2- I

колебания

декады частота . Аналогично, выходная частота СЧ

/ог На выходе равна

1 ("-1) I

где ft ~-число декад, a п(, = 0, 1, 2, 9 - номер положения переключателя Пц. Положим, что такой СЧ имеет пять декад, т. е. & = 5. Для наглядности будем считать, что частота fi=for=l МГц, другими словами, на выходе ГГ действует десять гармоник ОГ - от первой до десятой. Тогда

f.b„=l

10 fii- 1 9 Ю-"

, Яз-1 Н--ткг

Л4- I

То- + " = -)

10- 10

Если все переключатели установить в положения п = , то минимальная частота на выходе СЧ будет равной 1,1111 МГц, при этом значение этой частоты совпадает с номерами показаний переключателей п. Если все П установить в положения п = 9, то /вь,- = 9,9999 МГц. Нетрудно показать, что устанавливая переключатели п в любые положения от п = 1 до л = 9, будем получать колебания на выходе СЧ, значения частот которых совпадают с положениями декадных переключателей П. Шаг перестройки в рассмотренном примере составляет 100 Гц.. В общем случае шаг перестройки частоты на выходе СЧ, построенного

Hill! +-7Г-

llllll