117_lect_rpru_aru (Автоматическая регулировка усиления. Лекция)

Автоматическая Регулировка Усиления (АРУ) АРУ= предназначеиа для Псддержаиия 'уровня вЬ1хоДНого сигнала приемного устройетаа . Илиусилигези вблйзи некоторого:номинального значения прн изменении уровня входного .сиписль Автоматическое выполнение этой функции необходимо потому, что юмененне ур6)й)я в%Много сигнала могут происходить хаотически н достаточно быстро. и ручная рзкулнровка усиленИя «РРУ) оказывается невозможной. РРУ н задаст тот уровень вы)н)диого сигнада, который должен поддерживаться системой Ару. Уровеньдходного сзнйнала меняется на 60-160 дБ ю-зж --йияенения расстояния между РПРУ н РПУ - юМенення условий распространение радиоволн.

.,Иатерференлнй '. Йерйсзройкн приемника.иа другую стан1цио -фдуктуации отражающей поверхности Мели ';од)лзайного изменения полярюацни "' нт,д, ")зв1ходиор напряжение не должно менятьтя более нем на 1.Ь - 9.5 лБ чтобы не было 'перегрулОЛ каскадов в тракте прнбмного устройства и искажений информационной 'сосзивляийцей. Прн этом сама система АРУ не должна вызывать чрезмерных искажений Отнбвющей сигнала или приводить к появлению паразитиой ЛМ. 'Фй)вяшьном случае ныхсдное напряженно приемника долзкно оставаться неизменным после))пртнження некоторою значения 1)„„;, обеспечивающего нормальную работу окопанного прибора.

Это'значит. нто коэффициент усиления должен изменяться по закону". )с1Ц)." "~Я~и прн Кв и~~ «ю 1Р) ' и Дзяззйхол сосзвв системы АРУдолженвходить АДн ФНЧ, д~жуасличения эффекпавостилейсгвия добавлякЬ:ещб и усилитель. (Рнс ) рис Реаяьивлнсземы ЛРУ соответствуют этому соотношению с большим нли менмлим приближением, как зто показано на рнс Ьвыхпяпп Разновидности систем АРУ Применяемые с~тем АРУ классифицируют по разным признака»с 1. системы АРУ могут быть обратные (ОАРУ), или АРУ "назад" и прямые. нги АРУ "вперед". ОАРУ - система с ОС. Точка съема напряженна дяя формирования регулирующего ваптейстли находится дальше от вхцца прибмникл, чем точка прилвхегшя этого рмулируюшего воздействия.

(АРУ лиазад»). Такая система показана на рисунке Ез -рис (яру <сназад»1 Достоинства, ОАРУ 1. Система более гибкая, чем прямая, т. к реагирует па все изменения выходного сигнала УПЧ, а не толькй иа изменение уровня входного сигнала. 2: ОАРУ защищают от перегрузок все каскады приемника, расположенные дальше от вхцив, чем точка цриложеция регулирующего воздействия, а сами цепи АРУ яаходятся под воздействием сигнала со сжатым динамическим диапазоном и также не подвержены перегрузкам. Недосткпа ОАРУ 1. Онп нс могут обеспечить одновременно большую глубину регулирования н большое быстродействие при обеспечении устойчивости .2.'' ОАРУ не могут Обеспечить абсошотного постоянства Юных=сопят орн больших изменениях 1)вх, как любая система замкнутого регулированйя5тури идеальной АХ на выходе амплитудного детектора АРУ напряжение было бы равно путно н регулировочное напряжение 1)р тоже было бы равно нул1о, система бы "разомкнулась".

В сетримых» АРУ точка сьема напряжения - ближе ко вход, чем точка приложения 'регулирующего воздействия (рис. ). Зги системы без ОС. П1жнцнпназьно онн могут обеспечить тцтеальное регулирование, т.с. 6 вьм =- са»м аргг Овых И7выхш1п и сколько угодно высокое быстродействие Практйчески зто не достигается, т.ю степень постоянства выходного нмтряжсння обусловлена конкретными значениями элементов ткпн АРУ и цепей прнвмното устройства, гюдвсрженных технолагй пюким разброслль, врелюнным н телгпературньпг изменениям.

Цепь АРУ защищает пг перегрузок только те каскцаы, которые расположены дапьше точки ввода регулируемого воздействия, и сача нахсдится под действием сигнала с широким динамическим дтапазоппч, т.е. подвержена перегрузкам, и должна ссдержать внутренние а61»нные системы АРУ.

Ез сес 1АРУ <<впеееяз>) В основном используется ОАРУ. Однако лучшие результаты можем дп ь комбинированная система, аключыощая в себя н цепь ОС н цепь п1явюй АРУ прн основном ыюлвв1 оорашой АРУ Такая система показана на рис. Обратная АРУ образуется детектором ЛРУ ДЛРУ1, фильтром Ф1 и всеми касюдами осноыюго тракта,расположенными между точкой ввода 13р1 и выходом БВЧ, в какрый ахоляг УВЧ. ПЧ н УПЧ.

В систему п1имой АРУ входят детектор ДЛРУ2, фильтр Ф2 и усилитель постоя~ люто напряженая УСАРУ2. Регулирующее нызряжеиве (5р2 вводится в БВЧ н УНЧ. Ввод Ор2 в Я4Ч нспозьзеегся редка Фильтры Ф1 и Ф2 придают цепям АРУ необхсдимую ннерционносп . обусловленную ьик сообрзжешыми устойчивости (АРУП, так и отсутствием демодучщшш АМ сигнала 1АРУ1 ЛРУ2) Роль фильтров Ф1 и Ф2 могут выполнять и иарузочные пепидетелторов ДЛРУ! иДы з 2. Регулирующие напркжсвы 13р1 и 11р2 содержат компонснпа, изменяющиеся с ышотязш паразипюй амплитудной модуляции входного сигнала, ио не содерящн ывпгопс~щ нзменпоппжся с частотой полезной мпауляции, которые беспрепятсшешю проходят черс1 основной тракт Рпру. выделя1отса лстекгором Д н ущсшшвогся УНЧ обрюуя выхсрное напряженно приемника 0выхич.

2. По типу сигнала в приемнике АРУ разделяет на непрерывные и импульсные. 3. По наличию задержки сигнала АРУ делятся иа задержанные н нс задержанные. Для прцжшня цепям АРУ пороговых свойств, т.е. вюаочения нх только нрн определенной сиде гзпияла, цепи АРУ запирмотся принудительным смещением Вз и агппршотс» юзько после того, как напряжение сигнала превысит напряяаявге заннраиия, т.е. Ыв~х > Ез Обычно имтрыкение запирания падается надегеаторы или усилители ЛРУ (Ез1 н Ез2). Полобпь1е системы АРУ называются!держа!бпла .

Таким образом обе цели иа рис 4 залсржывпяе. Пороп1 их отпирания могут соответствовать рюным значениям Овхо)вх ппп1 н 1)вх пло2). Кроме тою задержлв может быль введена по щщ!еьц значению сигнала и по его максньп"мт. Если постоянная времени нагруючной цепи Длгу! мсныпе периода полгорсцил импульсов сипмлаи диод ДллУ! заперт иалрвкеннем задержки Ез1, то при ОвьвкЕз! ои будет залсрг, а системаАРУ разомкнуи. При 1)выл~ Ез1 диод ДлгУ! отлнраотс» н после фнльтрацнп а Ф1 ныраблгываепп Регулирующее напряжение))р1, пропорциональное аьл оппудс максима тьного импульса.

Это сиспяяа АРУ по максимуму сигнала. Она стремиться подле!иапь лостояншам максимальное значение выходного напряжения. В систаче АРУ2 напряжение зале ржки Ез2 запирает усилитель посюянного налрклхзия УСАРУ2 Он отопрбтся только тогда, когда выпрямленное и отфильтрованное фильтром Ф2 напряжение превысит Ез2. Это напряжение пропорционально среднему значенгпо входного сигнала.

Таил~ обраквг, система АРУ2 замыкается только тогда, когда среднее значение сигнала превысит иекаюрый уровень, заляваемый Ез2. Это АРУ по среднему значению, стремящаяся поддержать неизменным среднее значение выходного папряжешпь 4. По наличию усилителя в цепи ЛРУ их раздсюлот на: усиленные и неуснленнью. На рис,4 в цели АРУ ! нет специального усилителя ни в пенях пысокой частоты, ни на постоянном токе. Это не усиленная АРУ.

АРУ2 - усилегпия, так как содерлит усгсппель УСАРЬ 4 Услливакяцнй тилько сигнал в цепи АРУ (регулирующсе напряжение). При нкшчин спешыльных усилителей до детектора ЛРУ или после него еистсьи ЛРУ! бьша бы тоже усиленной Усиленные системы АРУ обладают большей глубиной регулирования н способны обеспечивать меньший динамический диапазон выходного сигнала. 5. По степени быстродействия АРУ разделяют на инерционные (ИЛРУ) и бцстрцлействуюпгне (БАРУ), причем когда говорят об АРУ, иысзот ввиду, как праыио. ИАРУ.

Степень быстродействия определлезся относительно скорости изменения интенсивности сигнала. ИАРУ должна обладать такой шзерцнонностью, чтобы ле демодулироыть информационные составляющие огибмощей сигнала. БАРУ демодулирует сигнал даже при больших скоростях изменении сто ам гпитулы и в пределе превращается в "мгновенную'* АРУ (МАРУ). При атом регулирующее напряжение успевает установиться за время, меньшее длительности импульсного сигнала, н кляочьлч импульс сам регулирует свое усиление с минимальным временем переходного процесса.

б. В приемниках РЛС встречаются шумовые и бесшумные АРУ Из принципа действия ЛРУ слслует, что прн слабом сип ало козффицпснг усиления приемннка максимален. При атом на выхпле прослушиваоюя шумы, создаваемые вне шнпмн попелями н собственнымн флуктуациопиыми процессамл в каскадах радиоприем ного усгройстаа. В некоторыхслучаяхзто нежелателыю н тогда используется беси~умная ЛРУ. Пример функциональной схемы приведен на рис. В состав схемы входит автогенератор Г, генерирующий колебания досзаточно высокой частоты, находящейся вне пределов полосы пропуаания УНЧ, Эти кш!ебания дстектирутотся детсктороч Дг, и выпрямленное напряжение с выхода Дг запирает алин нз каскадов УНЧ. При появлении сипмла, если Бвюс > Ез1, замыкается сисюма АРУ и начинает вырабатываться Цр. Это напряжение прикладывается к электролам активного прибора генератора Г и срывает его колебаииа При этом снимается напряжение, запирмощее УНЧ, и сип !ал посгупает на выход.

В обзорных радив!окационньгх с3вициях уровень внешних шумов и!оке ! сзпьио изменпься в яаансимости от направления ипенны РЛС. Для выравнивания уровня выходных шумов првбмника используются «АРУ по шумаю>, или ащуыовые АРУ» (ШАРУ). При эгон рсгулируюпне напрюкение вырабатываевся благодаря дсшкпзрсеанию шумов в детекторе ШАРУ. Быстров!я!ствне сишемы ШАРУ должно быль согласомяв!о с!ампом обюра так, побы система ШАРУ успевала отрабатывал изменение уровня шумового фона, При переходе в реяэп! сопровакдения цели ШАРУ переходит вреяан! работы по сигналу с соответствующим !имевшими бысцюдействия, если это требуетса 7. Потехаической реализации АРУ разделяют на цифровые им!ало!овмс.