Частотный синтез на основе ФАПЧ. Обзор методов синтеза | страница 63
Главное достоинство этой схемы по сравнению с однотактной – значительно большая протяженность линейного участка статической характеристики. Недостатком описанной схемы, так же как и однотактной, является непосредственная зависимость E (φ) от величин входных напряжений.
Если входные напряжения V>оп и V>гун на столько малы, что вольтамперные характеристики диодов можно аппроксимировать рядом Маклорена, то у обоих детекторов зависимость выходного напряжения E от разности фаз φ может быть выражена как
E (φ) =cV>ОПV>ГУНcosφ
где с – постоянный множитель.
Эта зависимость, представляющая собой косинусоиду, показана на рисунке 1.3, диаграмма Б. Однако при этом соответственно получается и низкий уровень выходного напряжения. Объясняется это, во-первых, низким уровнем входных колебаний, а во-вторых, энергетической невыгодностью такого режима. Дело в том, что в таком режиме работы схемы лишь очень малая доля мощности исходных колебаний используется на формирование напряжения E (φ), большая же его часть рассеивается на диодах.
Выгоднее использовать режим больших входных напряжений при их приближённом равенстве. Тогда диоды работают в ключевом режиме, практически не потребляя энергии. В этом случае вольтамперные характеристики диодов могут быть аппроксимированы линейно-ломанной зависимостью, и вид характеристики детектирования в рабочей её области приближается к линейному:
E (φ) =U>max (𝛑/2φ),
где U>max – максимальный уровень напряжения на выходе.
Вид характеристики детектирования для такого случая представлен диаграммой 1 на рисунке 1.4. Здесь же, для сравнения, показана характеристика при малых уровнях входных сигналов (диаграмма 2). При этом следует отметить, что диаграммы 1 и 2 масштабированы таким образом, чтобы их крутизны в центре рабочей области были одинаковы. Это сделано для более ясного представления об их форме. В реальности же размах диаграммы 2 по вертикали во много раз меньше, чем диаграммы 1.