Аналоговая магнитная запись по-прежнему остается доминирующим способом записи аналоговых фонограмм, поэтому развитие ее техники является актуальным. В ряде работ показано, что адаптивное изменение тока подмагничивания в соответствии с записываемым сигналом способно значительно улучшить модуляционные характеристики ленты [1-2]. Предложенный критерий [1] регулировки (постоянство взвешенной суммы токов записи и подмагничивания) также выглядит убедительно. Однако, в той же работе [1] отмечено: «В связи с тем, что подмагничивающий эффект пропорционален именно амплитуде (а не, скажем, сред невыпрямленному значению) сигнала подмагничивания, в качестве UZ необходимо применять детектор пиковых или квазипиковых значений». И вот тут мы приходим к классическому вопросу: что такое амплитуда (огибающая) [3]? Однозначного ответа на этот вопрос нет в силу его некорректности: кривую амплитуды можно построить не единственным способом. Таким образом, критерий регулировки [1] также не является однозначным.
Проблема в этой связи состоит в том, что если принять конкретный способ определения огибающей (скажем «пиковое детектирование»), то практически можно получить лишь некоторое приближение к нему («квазипиковое детектирование»). Для монохроматического сигнала и пиковые (с нулевым углом отсечки детектора) и квазипиковые (с конечным углом отсечки) характеристики линейно зависят от амплитуды сигнала, могут быть пересчитаны друг в друга и в этом смысле эквивалентны. Настоящая статья посвящена исследованию влияния конечного угла отсечки детектора на характеристики системы адаптивного динамического подмагничивания (САДП), где входной сигнал детектора является смесью как минимум двух частот (подмагничивания и собственно сигнала).
 |
Рис. 1 |
Рассмотрим для определенности схему детектора рис. 11. Пусть на входе детектора присутствует синусоидальное напряжение частотой f1 (напряжение подмагничивания). В установившемся режиме средний заряд конденсатора С неизменен, поэтому при ненулевом разряде конденсатора по цепи C-R2-R1 оказывается необходимой его подзарядка через диод VD по цепи VD-R2-C в течение угла отсечки Q (рис.2,а), а установившееся напряжение на конденсаторе Uвых обеспечивает равенство заряда и разряда конденсатора: (сопротивление в открытом состоянии, напряжение насыщения и обратный ток диода для наглядности полагаются равными нулю).
 |
Появление меньшего по амплитуде и более низкочастотного сигнала частотой f2 (составляющие сигнала записи) приводит к тому (рис.2,б), что рост заряда, сообщаемого конденсатору на максимуме сигнала f2, частично компенсируется снижением заряда, сообщаемого на минимуме сигнала f2, и условие баланса (1) почти не нарушается. На рис.2,а,б штрих-пунктирной линией приведено выходное напряжение Uвых детектора, полученное в результате численного решения (1) при следующих условиях: R1+R2/R2 = 11 (что соответствует параметрам детектора рис.6 [1]); f1 /f2 = 5 ( f2 соответствует 20 кГц, если f1 =100 кГц); отношение амплитуд сигналов u( f2)/u( f1)=0,3. Можно видеть, что Uвых увеличилось гораздо меньше, чем общая амплитуда двучастотного сигнала.
 |
 |
Рис. 2,а |
Рис. 2,б |
На рис.3,а приведена зависимость выходного напряжения детектора от относительной величины сигнала f2, вычисленная решением (1). На рис.3,б приведены результаты экспериментального измерения выходного напряжения детектора рис. 1 при u(f1) =1,5 В. Качественное совпадение функциональных зависимостей подтверждает правильность предыдущих рассуждений. На основе анализа приведенных графиков можно сделать следующие выводы.
 |
 |
Рис. 3,а |
Рис. 3,б |
1. Ход зависимости более медленный, чем при прямой пропорциональности общей амплитуде двучастотного сигнала. Это может быть скомпенсировано соответствующим увеличением коэффициента К (по терминологии [1]).
2. Характер зависимости нелинейный. Следовательно, выставив по рекомендации [1] некоторое значение К для уровня -10 дБ, будем иметь пониженную чувствительность детектора и системы в целом к сигналам более низкого уровня и/или частоты.
Для уменьшения описанных эффектов можно порекомендовать уменьшить сопротивление резистора заряда R2 (~ до 1 кОм) и увеличить резистор разряда R1 (-до 500 кОм). Тем не менее, эти меры являются компромиссными и не позволяют нивелировать описанный эффект полностью.
1 Детектор с интегратором на операционном усилителе по схеме рис.6 [1] функционирует аналогично, но неразрывно связано петлей авторегулирования, что делает менее наглядным его анализ.
ЛИТЕРАТУРА.
- Сухов Н.Е. Адаптивное динамическое подмагничивание Радиоежегодник-91. -с.7-30. М.. Патриот, 1991.
- Сухов Н.Е. СДП-2 Радио, - 1987.-№1.-с.39-42.
- Золотарёв И.Д. Новая модель комплексного сигнала в решении проблемы "Амплитуда, фаза, частота» широкополосных сигналов в спутниковых системах связи и навигации Спутниковые системы связи и навигации. Труды международной конференции. Красноярск, 30 сентября - 3 октября 1997. -Т. 3. - Красноярск, 1997.
РадиоХобби № 4 1999г.
|