upps_lr_issl_aru_priemnikov (Методичка к Лабам по РПрУ)

1. Цель работы б ты является изучение различных схем автоматической ре- Целью ра оты в гулировки усиления ния ~АРУ) в приемниках непрерывных сигналов на микросхемах, измерение амплитудных характеристик усилителей с АРУ и исследо- х Ф ванне особенностей работы АРУ в динамическом режиме. 2. Краткие сведения из теории 2. 1. Общие замечания Основной задачей АРУ является поддержание постоянства уровня выходного сигнала при значительных колебаниях уровня сигнала на входе приемника.

Уровень выходного сигнала будет неизменным, если при возрастании входного сигиада будет пропорционально уменьшаться усиление прием- ника. Блок-схема типовой ЛРУ приемника приведена на рис. 1. Напряжение с выхода УПЧ пас гупаег на детектор АРУ. а затем через усилитель (если неаохадимо допо.пш гельнае усиление) и фильтр АРУ вЂ” на регулируемые каскады приемника, изменяя их усиление. Г'ис.1 Фильтр ЛРУ пропускает на регулируемые каскады «постоянную» составляющую прадетектированного напряжения, соответствующую медленным изменениям среднего уровня входного сигнала. Это напряжение является управляющим сигнала, под действием которого усиление приемника изменяется в нужную сторону. В то же время фильтр АРУ препятствует прохождению на регулируемые каскады низкочастотной составляющей продетектированного напряжения, соответствующей полезным модуляционным изменениям сигнала; в противном случае глубина полезной модуляции сигнала будет уменьшаться (более подробно о фильтре АРУ и выборе его параметров см.

в 2.4.2), Система АРУ по блок-схеме рис. 1 представляет собой пример систе- мы автоматического управления, в которой регулирование осуществляется ,) Объектом управления с об~атной связь по выходной величине (система с р в состав регулятора вхо- ы приемника, а являются здесь регулируемые каскады р , АРУ и детектор АРУ вЂ” и дят безынерционные звенья — л у обенна тем, что является — линейный усилитель Ф тр АРУ. Система АРУ осо е б атной связью, так как вх системои параметрическои о ратно заны через переменный напряжение обратнои связи свя вхо ного напряжени вхо я м ияется зак н циент усиления.

В зависимости от вида вход ~ ви чравнения, описываюгцего раизменения параметра, а, следовательно, и вид. р ом переходные процессы в сисботу замкнутой системы АРУ. Таким образом, Р яются не только параметрами теме АРУ и устойчивость ее работы определяются ' Р ' р схемы, но и характером входного сигнала„т.е. его в ~ ~ р .. его величиной и формой.

Напомним. что устойчивость обычных усилителей с обратн ~ре- об атной связью и пе е ходные процессы в них определяются только параметрами схемы. 2.2. Особенности АРУ п иемников. выполненных На практике получили распространение как режимные, так и нережимные методы регулирования усиления в приемниках. В ре кириных АРУ усиление Регулируется изменением режима транзисторов по постоянному току. В нережимных АРУ для регулирования усиления использ~ готея дополнительные нелинейные элементы. 2.2,1. Схемы ежимных ЛРУ Эти схемы просты, не треб~:ют о р: д полнительных элементов и позволяют достаточно эффективно регулировать усиление.

К :силение. Как известно, коэффициент усиления резонансных усилителей на тра .. гвходнои и выходной провод1 усиления . .' ~ " т анзисторах зависит от к ~~ г- гизны 5. роводимостей транзисторов 1'„„„и 1 „,,, Ни- к з ные значения этих вел 5, д,. .,' величин 5, дд,. и д оп е е. и,„,,, Низкочастот- д~ ~уд определяются реж1 х1ом транзи — постоянным током коллектора 1 . и Зависимость указанных величин пост . Ра „.

и напряжением на кол . лекторе Г„.. ~х величин от С' - проявляется слабо ски линейна до 1„-=3+10 м я слаоо, а от 1, практиче„- = + МА в зависимости от типа т ан типа Ранзистора. Поэтому ос- ~м параметром в с коллекто а 1 р изменение котор тр схемах режимнь. пряжения С' н ого достиг о д игается подачей на ил эм ер транзистора. Схемы АРУ с подачей У на рис.

2 и 3 соот ачеи на базу или эмиттер т анз ответственно Р микросхемы УС281 контур подключен олнен по схеме чен к выводам 12 и 1 ыи усилитель). Рез и 4 микросхем К точников им ется от двух ис мы. Нп я апряжение от одного ею!4их +6,3 В и -6 3 одается я на вывод 7 (-6,3 В), а от другого источника — на вывод 10 (+6,3 В). Напряжение +6,3 В поступает на коллектор через резисторы Я,, Р и катушку контура. Рис.'. Схема ЛГУ с п.~тачей регулируюшею напряжения иа базу транзисторы Регулирчошее напряжение.

снимаемое с нагрузки детектора, через КС- фильтры АРУ подается или на вывод 3 (см. рис. ") или на вывод 4 (рис, 3), Е1 схеме АРУ (рис. 2) через источник регулирующего напряжения протекает небольшой ток базы, так что для управления достаточно мощности, которую обеспечивает диодный детектор. В схеме АРУ (рис, 3) нужен более мощный источник регулирующего напряжения, так как через него проходит значительный ток эмиттера. Поэтому за диодным детектором ставят усиди гель постоянного тока (усилитель АРУ) или используют, как это сделано в данной работе, транзисторный детектор АРУ, который сам дает усиление по мощности. Для повышения эффективности регулировкой охватывается несколько усилительных каскадов или используются более сложные схемы е регулировок.

ые схемы режимных КТ307 Рис.4. Усилитель с реги;даруемым уси.|-ццем зд счет разветвления токов Действительно, транзистор Т является источником стабильного коллекторного тока 1 -,, так как выходное сопротивление каскада на Т, много больше входного сопротивления со стороны эмиттеров каскадов на транзисторах Т, и Т, Регулирование происходит так. При слабом входном сигнале транзистор Тз заперт начальным значением Г,, и весь ток 1„., проходит чеРез транзистор Т,.

При этом крутизна у, максимальна и усиление микросхемы для слабых сигналов также максимально. цри увеличении сигнала ре- у' отпирается. Теперь стает и транзистор гулируюшее напряжение возрастает тр „у уменьшается, у ледовательно, ток "ер часть тока 1„,, ответвляется в з, с и силения назытакой метод регулирования и усиление микросхемы падает (такси ме Р в). Благодаря более счет азветвления токов . л ~~~ иногд Регулированием за сче р мой ОЭ устойчивому нач ысокому 1в 3-4 Раза по сравнению со схемои ) обладает повышенной глу и бУсилению каскода ОЗ-ОБ, исследуемая схема оол д ной регулировки усиления.

Режимные методы АРУ имеют ряд недостатков. Бо-первых, из-за криг волинейности характеристик транзистора при раооте АРУ возникают нелинейные и перекрестные искажения сигнала. Эти искажения начинаются при амплитуде сигнала на базе транзистора порядка 10-20 мБ и возрастают с Уменьшением коллекторного така. Во-вторых, при работе АГУ изменяется амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики усилителя, та ка ' ~ются ~-гх ° ~-вы~. ° яю~. и ~~ц,. транзистора. Изменение, например.

фазочастотной характеристики может привести к нелинейным искажениям сигнала в приемниках ЧМ и ФМ колебаний. Указанные недостатки меньше проявляются при использовании нережимных методов рег~ли ования усиления. =... Схемы не ежимных АРУ 777 Нережимные мето ды регулирования основаны гл применении диодов и а главным ооразом, на и транзисторов как элементов с пе схемах различных атте с переменными К и С в аттенюаторов или в цепях об атн каскадов.

.. ооратнои связи оси гительных В данной работе " р исследуется управляемый нове микросхемы КэНКО4 но . 1 (набор элементов на осном режиме диоды отк ь тов комбинированный . В ~ открыты напряжением на ый'. исхолри увели'~енин сигнала тенюатора. Не ы, что приводит ко д к уменьшению ко ф , и ,, воз астае р ет едостаток такого а коэф ициента пе нейных искаж, к жений, так а — значител ередачи атнап ж, к сами начинаю ж, к как диоды с . — з ельныи у ов га ло О-ЗО мВ. П ют детекти о р вать сигналы с ду приемника Др нережимной е уровень сигна. ча мал. (р . 6). Сигнал зуется в а р "у р д ннои работе Ус подается на баз выводу 4 через раз е азу тр~~з~~~~ Т разделительный к ~ ~вывод 2 м усилительный к конденсатор по микросхемы), К ратно ыи каскад на Т подКЛЮчен т оказывается ох ранзистор 7, денного б я охваченным ,, так Я~ деиствием , изменяется соп тельной об- ~ э транзистора Т д щего напряжени е промежутк и ер-коллектор гать 10' аз га ' раз), что приво- дит к изменению Гл~бины обратной связи, 2, следоцате када на транзисторе Т,.

ЛЬНО И „с, ения кас- 6 К2НК041 1 1 1 1 1 7 !ОШим каска.~а~~ и' ~ ~ "Раалясм ый а1 тенюатор ~е-~~ юасч~ каска 1~ т 6,3 В нсб. Усилитель с регу;шр~емой обратной связью 2.3. „ь, АРУ при не- ение с ист~ С тическим режимо", (ала. Анали~ ~ффективнос гь ее Ра чет ряда харак"р' „„итудная характеиэвести Р у является амп. боты., " . еристик АР " ., запря кения на ле- -новных характер ам плитуды Однои из о ",- - зависимость ' " ' Г; -~иръ:емОГО кас- „„,,оШаЯ сооои з, ПЕоВОГО Рег' Ристика, представ п я,кения на вход Ь от амплитуды напряже текторе 1истики простой и за-1е~ када Ь'~, у ные характеристик На р"с ~р~ 7 !Ведены ампчит д стая чного усиления.