Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [25] 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

кретизатором не только амплитуды Ac{t), но и фазы

Фс(0.

Способность СР считывать мгновенные значения амплитуды и фазы узкополос-ного воздействия используется на практике при усилении и обработке модулированных колебаний.

Найдем максимальную ширину спектра сигнала е(0, который может быть усилен СР в режиме многократных запусков без искажений , т. е. без потерь информации, заложенной в законы изменения амплитуды Лс(0 и фазы фс(0- С этой целью зададимся периодом суперизации Гс, считая, что выполнено условие некогерентности (независимости запусков). Потребуем, чтобы спектр колебания е(0 располагался симметрично вокруг точки о-При этом ширина спектров функций Лс(0 и (рс(0 сигнала e(t) будет в два раза меньше ширины спектра самого сигнала.

По теореме Котельникова [29] дискретизация любого непрерывного процесса без потерь информации возможна с периодом Tclf2Fb, где Рь - наивысшая частота процесса. Отсюда вытекает, что искомая ширина спектра колебания е(0. отвечающая неискаженному усилению, равна 1/Гс.

Интересно сравнить данную величину с полосой пропускания СР. Положим, что все интервалы Ati=ti-U-i на рис. 2.1 между собой равны. По порядку величина Пер сравнима с 1/2A/. Условие иекогерентности выполняется, если Гс>6Аг. Следовательно, максимальная ширина спектра сигнала должна быть меньше, чем Пср/3.

Воздействие радиоимпульсом. Пусть на СР действует радиоимпульс

Kit) = A,H,{t) sin [{О,-Am) t-{-<!fl Л = const, (3.17)

где Лс -амплитуда; Hc{t) - нормированная безразмерная огибающая.

Анализ этого воздействия легко свести к анализу гармонического внешнего воздействия, если ввести в рассмотрение эквивалентную сигнальную функцию

я.з(о=я,(о/-/с(0 (3.18)

и эквивалентный гармонический сигнал

ез (О = Л, sin [(ш - Дев) -f ф4. (3.19)

Подставляя в (2.20) His{t) и es\t) вместо Hi{t) и е(0, по аналогии с вышеизложенным получаем:

t-=tc + arg5,3(jA )),

(3.20) (3.21)

(3.22)

5,з(]Д )= \M,Jt)e~ dt \H (t)dt. (3.23)

-оо / -оо

Поскольку Hig{t)l и Яс(01, имеют место неравенства КиоэКм, 5э(]Д(о) I 5i(/A(d) .

Перейдем к выводу формул для коэффициентов усиления СР. Выражения (3.6) и (3.7), характеризуюшие усиление резонансного гармонического сигнала, можно конкретизировать для различных законов суперизации.

Усиление при прямоугольном напряжении суперизации. Обшее усиление CP определяется выражением (3.7). Найдем первый сомножитель Кио из формулы (3.6) и табл. 3.1:

=Я, {t)dt:

ехр 8, (t - t,) dt -f

-f jexp 6, {t~-t,)dt

После замены переменных t-ti=x получаем

о 00

j ехр 6, {х) dx -\- J ехр 6 (х) dx

d, + \d.

d,\d.

(3.24)

Здесь c/i,2-251,2/(00, 61,2 определены в табл. 3.1.

Выражение (3.24) совпадает с формулой для усиления за счет регенерации, полученной в [И]. Это усиление можно условно рассматривать как добротность некоторого эквивалентного контура Qa, в котором образуется сигнал с начальной амплитудой

Л, = АД , = Л,{d, +1d, \)!d, \d,l (3.25)

йарайтающей экспоненциально на участке отрицательного затухания. Усиление на этом участке, т. е. усиление за счет сверхрегенерации, найдем из (2.14):

К, = ехр 18 (Z) £/z=exp i:f,dj,.

(3.26)

=expS+, (3.28)

где а=4~з - активное время, на протяжении которого затухание отрицательно.

Общее усиление определится как произведение (3.24) и (3.26). Если <а=Гс/2 и у=/юо, максимальное усиление

i, = i ,±ifflexp!l. (3.27)

Как следует из (3.27), общее усиление однозначно определяется затуханиями di и dz, а также соотношением частот сигнала и суперизации. В линейном режиме при неизменных di я dz с уменьшением частоты суперизации усиление растет.

На протяжении активного времени а=з ts (см. рис. 2.3) колебания нарастают и достигают максимума в момент 5. Затем происходит затухание колебаний, которое характеризуется коэффициентом затухания

Кз = ехр \b{z)dz

где S+ -площадь положительного затухания в пределах периода суперизации.

В зависимости от соотношения между коэффициентом затухания и полным коэффициентом усиления GP может работать в когерентном или некогереитном режиме. При К<Кз наблюдается некогерентный режим, при котором к концу пассивного времени колебания предыдущей вспышки свободных колебаний намного меньше вынужденных колебаний, вызванных сигналом или шумом. Этот режим предпочтителен, поскольку имеет лучшие качественные показатели.

Когерентный режим при К-2,>Кз характеризуется тем, что к концу пассивного времени свободные колебания недостаточно малы и суммируются с новыми колебаниями последующего цикла. Как уже отмечалось, в этом режиме резко снижаются чувствительность и избирательность, резонансная кривая становится волнистой или многогорбой, стабильность параметров схемы падает.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [25] 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82