Глава7 (1086112), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

7.3.4 Бесшумная АРУ. Система АРУ обеспечивает в приемнике максимальное усиление при слабом сигнале. Это приводит к увеличению уровня шумового напряжения на выходе приемника. Устраняет это явление бесшумная АРУ (рис. 9.5, г), для реализации которой создается специальная цепь бесшумной регулировки БШР, управляемая напряжением Е_РЕГ. Если Е_РЕГ становится, ниже определенного уровня Е_пор, то цепь БШР формирует напряжение Е_З, запирающее усилитель звуковой частоты (УЗЧ); превышение Е_РЕГ порогового значения Е_пор приводит к «обнулению» запирающего напряжение Е_З – к отпиранию УЗЧ и восстановлению работы приемника. Используются различные схемных реализации цепи БШР.

7.3.5 Фильтр в цепи АРУ. Амплитуда сигнала в приемнике изменяется по двум причинам: 1) при использовании амплитудной модуляции; 2) при замираниях, из-за которых уровень сигнала на входе приемника изменяется в широких пределах по случайному закону. Система АРУ должна устранять только замирания сигнала, но не должна реагировать на полезные изменения амплитуды АМ сигнала, что обеспечивается с помощью фильтра АРУ.

Скорость полезных и вредных изменений амплитуды сигнала различна. При АМ амплитуда сигнала подвержена быстрым изменениям, например при телефонной связи и звуковом радиовещании частота модуляции составляет 50...5000 Гц. Замирания сигнала в основном медленные, обычно частота замираний 0,1...10 Гц. Напряжение Е_Д, на выходе детектора АРУ содержит полезную составляющую и паразитную – из-за замираний сигнала. Напряжение Е_РЕГ на выходе фильтра АРУ определяется только вредной

составляющей напряжения Е_Д. В качестве фильтра используют обычно простую цепь R_ФC_Ф. Если АРУ осуществляется в нескольких регулируемых каскадах усиления, то ставят не один, а несколько фильтров.

7.3.6 Искажения АМ сигнала в усилителе с АРУ. В реальных целях АРУ фильтр не полностью подавляет составляющие частоты модуляции напряжения на выходе детектора АРУ. Это приводит к искажениям сигнала. Для изучения механизма искажений положим вначале, что цепь АРУ идеальна, а на входе регулируемого усилителя действует АМ колебание с модуляцией одним тоном частоты  = 2F – огибающая этого колебания

U_ВХ = U_H(1+ m cos  t),

где т – коэффициент модуляции;  – угловая частота модулирующего колебания;

U_H – амплитуда несущего колебания.

При идеальной АРУ цепь регулировки вырабатывает постоянное напряжение Е_РЕГ.0, при котором коэффициент усиления

К₀ = S_РЕГЕ_РЕГ,

где S_РЕГ — крутизна регулировочной характеристики. При идеальной цепи АРУ огибающая выходного напряжения

U_ВЫХ = К₀U_ВХ = К₀U_H(1+ mcost). (9.1)

В реальной цепи АРУ фильтр не полностью подавляет составляющие частоты модуляции и вносит фазовые сдвиги, что обусловливает искажения сигнала. Эти искажения, проявляются в следующем: 1) зависимость коэффициента усиления от частоты модуляции приводит к зависимости коэффициента модуляции от частоты сигнала, при отрицательной S_РЕГ глубина модуляции сигнала уменьшается; 2) напряжение на выходе усилителя дополнительно модулируется второй гармоникой сигнала с частотой 2F, что приводит к нелинейным искажениям закона модуляции. Эти искажения тем больше, чем больше произведение mS_РЕГ, при mS_РЕГ = 0 искажения отсутствуют.

7.3.7 АРУ приемников импульсных сигналов (рис. 9.8) отличается двумя особенностями.

1. Импульсный сигнал детектируется дважды: вначале детектором радиоимпульсов (Дри), а затем пиковым детектором (Дп). Детекторы необходимы не только для нормальной работы АРУ, но и для детектирования сигнала в самом приемнике. Чтобы не ставить два детектора (в цепь сигнала и в цепь АРУ), детектор радиоимпульсов часто делают общим. Общим может быть и видеоусилитель (ВУ).

2. В интервалах между полезными импульсами могут возникать помехи; при импульсной многоканальной связи между импульсами данного канала действуют импульсы других каналов. В этом случае АРУ реагирует на все импульсы, а не только на те, которые должны быть выделены. Для устранения этого недостатка цепь АРУ открывают только на время действия полезных импульсов. С этой целью в одном из каскадов цепи АРУ применяют стробирование – он открывается на интервале действия полезного импульса специальным импульсом, который называют стробирующим (СИ).

7.3.8 Быстродействующая АРУ служит для устранения перегрузки усилителя при действии мощной помехи. В усилителе регулируется режим усилительных элементов – при мощной помехе цепь АРУ формирует регулирующее напряжение Е_РЕГ, смещающее режим усилительных элементов в область с низким усилением. Особенность быстродействующей АРУ—высокая скорость ее срабатывания при мощной помехе; цепь быстродействующей АРУ инерционна для сигнала и срабатывает только от помехи. Постоянная времени фильтра быстродействующей АРУ во много раз меньше постоянной времени фильтра АРУ.

7.3.9 Переходные процессы в системе обратной АРУ проявляются при изменении амплитуды входного сигнала U_ВХ – из-за замираний. Если входное напряжение U_ВХ скачком возросло, то выходное напряжение U_ВЫХ (в предположении безынерционности усилителя) также скачком возрастет, что приводит к скачкообразному увеличению напряжения на входе цепи АРУ. Из-за наличия в цепи АРУ инерционных элементов – фильтра детектора АРУ и ФНЧ детектора сигнала – регулирующее напряжение Е_РЕГ изменяется не скачком, а нарастает постепенно, что приводит к уменьшению К₀ усилителя. Это в свою очередь вызывает уменьшение U_ВЫХ и соответственно изменение законов нарастания Е_РЕГ и уменьшения К₀; как следствие, характер уменьшения U_ВЫХ становится сложным. В усилителе с АРУ возникает переходный процесс, и прежде чем напряжение U_ВЫХ на его выходе установится, проходит определенное время.

Закон изменения U_ВЫХ в процессе установления, который может

быть апериодическим либо колебательным, зависит от типа ФНЧ в цепи АРУ. Если ФНЧ — однозвенный RC-фильтр, то U_ВЫХ устанавливается по экспоненциальному апериодическому закону с  = RC/(1 + К_РЕГ), где К_РЕГ = (К₀ /К₀)/(U_ВХ /U_ВХ ), U_ВХ, и К₀ — приращение входного напряжения и соответственно вызываемое им приращение коэффициента усиления регулируемого усилителя. Такая схема называется системой АРУ первого порядка. Если ФНЧ — двух- или трехзвенный, то переходный процесс

носит колебательный характер, что нарушает нормальный прием сигнала.

255

Характеристики

Список файлов лекций