БЛОК ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ

В блоке измерения частоты (БИЧ) осуществляется измерение раз­ностной частоты сигнала (рисунок 6). Блок выдает напряжение, пропорци­ональное высоте полета ЛА и являющееся приборным аналогом высоты. Блок состоит из ограничителя (ОГР), счетчика частоты (СЧ) и усили­теля постоянного тока (УПТ). Аналогичную структуру имеют измерители частоты (ИЧ) в канале автоподстройки и в блоке УРЧ. Ограничитель формирует из входного напряжения импульсы прямоугольной формы, соот­ветствующие каждому из полупериодов сигнала (рисунок 7а). Эти импульсы используются для управления счетчиком. Назначение ограничителя – подавить паразитную амплитудную модуляцию сигнала разностной частоты.

Рисунок 6. Функциональная схема блока измерения

разностной частоты БИЧ

Для уяснения принципа работы счетчика обратимся к рисунку 7б. Первым управляющим импульсом замыкается ключ КЛ1, и счетный конденсатор С1 через диод Д1 заряжается до напряжения эталонного источ­ника U₀. Вторым управляющим импульсом размыкается ключ КЛ1 и за­мыкается ключ КЛ2. При этом конденсатор С1 разряжается через диод Д2 на конденсатор С2. Емкость зарядного конденсатора С1 выбирается много меньше емкости накопительного конденсатора С2, поэтому конденсатор С1 практически полностью разряжается на С2. За один цикл рабо­ты приращение напряжения на конденсаторе С2 незначительно, а заряд, полученный им, равен:

.

Заметим, что постоянные времени цепей заряда и разряда конденсатора С1 выбираются существенно меньше длительности управляющих им­пульсов. Поэтому переходные процессы, связанные с зарядом и разрядом, успевают полностью закончиться в течение длительности управляющих импульсов. Если предположить, что напряжение U_з на зарядном кон­денсаторе во время работы устройства поддерживается на уровне , то средний ток счетчика составит:

и опреде­лится частотой сигнала .

Рисунок 7. Пояснение принципа действия счетчика импульсов:

а – получение управляющих импульсов;

б – схема счетчика импульсов

С помощью УПТ с обратной связью напря­жение на зарядном конденсаторе поддерживается близким к нулю, что возможно при равенстве тока счетчика и тока обратной связи усилителя: , которые устанавливаются в схеме автоматически. При этом напряжение на выходе УПТ определяется следующим выражением:

и практически не зависит от коэффициента усиления УНТ.

Выходное на­пряжение УПТ представляет собой приборный аналог измеряемой высоты.

Известно, что вольтамперные характеристики полупроводниковых диодов в области малых токов и напряжений нелинейны. При работе на нелиней­ном участке характеристики по мере уменьшения тока динамическое сопротивление диода возрастает. Так как конденсатор С1 заряжается и разряжается через диоды Д1 и Д2 соответственно, то изменение пара­метров диодов в процессе работы приводит к неполному заряду (разряду) конденсатора. На конденсаторе возникает остаточное напряжение, величина которого зависит от измеряемой частоты, что приводит к ошибкам при измерении. Для устранения этого в цепи заряде и разряда (последовательно ключам) вводятся индуктивности L, которые за счет ЭДС самоиндукции стабилизируют соответствующие токи.

Поиск по сайту: