Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Этот способ прост в реализации при смкостцой связи (см., например, рис, 3.28) путем вк:почепия варакторов в качсстве кондснсаторовсвязп. 11о пределы изменения коэффициента передачи получаются небольшими и, кроме того, изменяются форма частотной характсристики фп.|ьтра и резонансная частота; расстройкой колебательных контуров. Этот способ легко реализуется путем включения в колебательный контур варактора. Оп связан, однако, с пзмспеипсм истотной характеристики и с ухудшснисм селектпвпости, так как прн расстройкс коэффициент )силепия на частотах возможных помех оказывается больше, чем на частоте принимаемого сигнала.
Изложенное показываст, что из рассмотренных способов предпочтителен псрвый: изменением крутизны. Поскольку при этом трсбуется изменять режим электронного прибора, такая регу.тровка называется режимной. Следует иметь в аиду, что и этот способ сопряжен с пскоторьм изменением резонансной частоты и формы частотной характеристнки усилительного каскада. Это происходит потому, что при изменении напряжения на электродах усилительного элемента изменяются его в: о,|иое и выходное сопротивления, а следовательно, н сопротивления, вносимые в по;|ключенпые к нему резонансные цепи.
Активная составляющая вносимого сопротивления влияет па затухание контура, а реактивная — на его резонансную частоту. Чтобы повысить стабильность частотных свойств усилителя, в него вводят специальные цепи с регулируемым коэффициентом передачи, не влияющие па частотные характеристики и па частоту настройки. Обычно цепи этого назначения предсчавляют собой рсгулируемыс электронные аттспюаторы.
Существуют и иные виды регуляторов коэффициента передачи, как, например, импульсные регуляторы. Один из способов этого рода поясняется рис. 6.4. Сигнал (рис. 6.4,а) пропускается через прерыватель, работа которого основана на отпирании и запиранпи |78 электронного прибора (обычно транзистора или диода). При этом сигнал преобразуется в импульсы (рпс. 6.4,б, в, г), причем соотношение длительности импульсов и пауз (скважность) определяется управляющими импульсамп, подаваемыми' па ключевую цепь. После сглагкш|ания полученных модулированных импульсов с помощью фильтра нижш|х частот получается напряжение, соответствующее среднему значению напряжения или тока регулируемого сигнала, которое зависит от скважпости. При коротких импульсах (рис. 6.4,г) это напряжение во много раз меньше, чем прп коротких промежутках между импульсами (рис.
6.4,а). Регуляторы подобного рода эффекгивны, по применять их следует осторо>кпо, так как короткие импульсы имеют широкий спектр, высокочастотные составляющие которого, а также продукты их прсобразовапия могут оказывать мешающес воздействие на прием полезного сигнала, если опи попадают в полосы пропускаиня трактов радио- и промежуточной частоты.
В качестве другого способа можно указать на использование зависимости крутизны преобразования преобразователя частоты ст напряжения, подаваемого от гетеродипа (рис. 4.13). Уменьшая связь преобразователя с гетсрод>шом, можно изменять крутизну преобразования, а следовательно, и коэффициент передачи. Основным показателем цепи с регулируемым коэффициентом усиления служит коэффициент регулирования у, равный отношеьию максимального коэффициента К „к мппималы|ому К„,|„.
Требуемое значение у зависит от пределов изменения сигнала на входе усилителя 1>'„и допустимых пределов изменения напряжения на выходе (уь в. Если обозначить !>вв |ввв выв |ввв — — а и Г>„|„и,, ы (6.1) !79 ~ц~ ел Ю~ ге ьрег Рис. 6.6 Рис. 6.7 КЛг РЕг РГ брег сея Прег Рис. 6.6 Рис. 6ЛО Рис.
6.8 ! 83' выражена на участке перехода от пизкоомиой области прямого тока к высокоомной области обратного тока. Нелинейные искажения особенно сильны, если диод использовать в этом ремсиме при сильных сигналах. Поэтому предпочтительны аттенюаторы, в которых прн сильных сигналах диод работает в области прямого тока, Этому требованшо в большей мере отвечают аттснюаторы с поперечными регулируемыми ветвями (рис. 6.7,б и г). Прн сигналах большой амплитуды преобладающая часть входного напряжения теряется в резисторах продольных вствей, а напряжение на диодах невелико, что способствует мепыпему проявлению нелинейности. При слабых сигналах регулирующее напряжение увеличивает сопротивление диодов н коэффициент передачи.
"!тобы расширить пределы регулировки, изменяют сопротивления как продольных, так и поперечных ветвей во взаимно противоположных направлениях. Пример схемы такого аттенюатора приведен на рнс. 6.8. Через диоды УДь УДе и 1'Де в продольных ветвях аттенюаторов проходит ток 1, транзистора МТь а через диоды 1'Д, и УДе в поперечных ветвях — ток 1г транзистора МТь Ток А регулируст- сЯ напРЯжением 11рег чеРез тРанзистоР )гТ,. Ток 1=1,+1е чеРез транзистор 177, в зависимости от (у„„распределяется по-разному: ссли 1, возрастает, то 1, убывает и наоборот. Поэтому, когда сопротивлеппя УДь УД, и УДе уменьшаются, сопротивления УД, и 1'Де увеличиваются и коэффициент передачи растет; если же сопротивления РДь КД, и УДе возрастают, то умепыпаются сопротивления 1РДе и ))Де и коэффициент передачи падает.
Резистор )7е нужен для пропускапия тока 1е, резисторы )7, и )1, вбеспечпвают симметрию цепи. 6.5. ОСНОВНЫЕ ПОКЛЗЛТЕЛИ И ХЛРЛКТЕРИСТИКИ ОГ>РАТНОГ1 АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ Главная задача синтеза цепи ЛРУ вЂ” выбор способов управления усилением и определение зависимости коэффициента усиления от регулирующего тока или, чаще, напряжения (1р,„. Примерный вид этой характеристики показан па рис. 6.9. Необходимые пределы изменения усиления, характеризуемые коэффициентом у (см. 8 6.3), могут быть очень широкими, поэтому значения коэффициента усиления по оси ординат на рпс, 6.9 откладывают в логарифмичсском масштабе.
Пользуясь рис. 6.9, можно найти необходимое максимальное регулирующее напряжение (lрег тех Для этого по максимальному коэффициенту усиленна можно определить коэффициент усиления при максимальном напряжении сигнала на входе приемника: Кпип = Крах(у, где у находится по формуле (62) . По К ге пз рис. 6.9 легко опрсделнть (1рег Предположим, что это напряжение формируется в пени обратнон АРУ с помощью диодного детектора типа показанного на рис. 6.2. В отличие от рис. 5.9, иллюстрирующего режим диода в цепи с нагрузкой, но без напряжения задержки Е„и от рис. 6.2, где (1 (Ее и диод заперт напряжением задержки, в данном случае режим диода соответствует диаграмме на рис.
6.10. К диоду прн- ложены У„и Е,, причем У„+Е,= У сов 0, Отсюда У = У сов 0в — Е,, При изменении У угол отсечки несколько изменяется, но обычно этим изменением пренебрегают, поскольку со58 остается близким к единице. Если регулировка построена по схеме на рис. 6.3,а, то к детектору непосредственно подводится выходное напрямсенне усилителя У. Обозначим его коэффициент усиления Ку, тогда У Рег тех = Ку Ув = (Увых гпах Соз 8 Еа) Ку. (6.3)' Здесь Увыхыех максимальное выходное напряжение усилителя, поступающее на детектор АРУ. Напряжение задержки Е, должно быть равным минимальному выходному напряжению усилителя У„,х;„до достижения которого АРУ не должна действовать (см.
рис. 6.2,6). Следовательно, с Учетом (6.1) Урег тах=Увыхппп(бсоз 0 — 1) Ку. Соответственно необходимое напряжение на выходе усилителя Увыхш1п~~УРегыахгКу([)СО58 !) ° Если при КУ=! это условие не выполняется, то необходим дополнительный усилитель с коэффициентом усиления К ) У ггУ У рег пцал1Уаых пап(р С05 0 — 1). В отличие От уСловий работы ампл удного детектора, рассмотреппьбх в 9 5.5, в данном случае можно не соблюдать требования отсутствия,нелинейных искажений; поэтому сопротивление нагрузки детектора )с, можно сделать достаточно большим, чтобы получить со58=1.
Об эффективности АРУ можно судить по характеристике, изображающей зависимость выходного напряжения регулируемого усилителя У,, от напряжения на входе приемника У . Из фор- . м вх. О улы (6.3), примененной к промежуточным значениям, следует зависимость Ур„=бр(У,,); на рис. 6.9 построена зависимость К= =а[ (У„,). Следовательно, У„,. = КУ„=У,.ар[бр(У,,) ).
Решить это уравнение относительно У,ы„ можно только графически, поскольку функция ер(Урег), заданная в графической форме, не имеет аналитического выражения. Удобнее исходить из выражения обратной функции: Увх= Увыхггхр[бр(Увых) ). Задаваясь значениями У„„, находим 1' Рег (УвыхсО50 Ев! Ку ггб х цбц,х аг',х пм,х пца (жри Увы.(Е, Уры — — О). Затем по рис. 6.9 определяем К, соответствующие найденным У„„и вычисляем напряжение на входе как У,„=У, хггК. Характеристика, построенная по полученным данным для УвыхвУвых пап, показана на рис.