A4taxi.ru

Бесплатное обслуживание автомобиля
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Tech Elements

Расчет автоматической регулировки усиления

Наибольшее распространение в радиовещательных приемниках получила режимная схема автоматической регулировки усиления (АРУ), принцип действия которой заключается в изменении режима работы транзистора по постоянному току, в результате чего изменяется коэффициент усиления УПЧ. Назначения автоматической регулировки усиления-предотвращения перезагрузки детектора и УЗЧ с целью ограничения нелинейных искажений при приеме мощных сигналов. Напряжение АРУ может подаваться на базу транзистора или на эмиттер. Схема с подачей напряжения АРУ на базу более экономична, так как требует меньшей мощности регулирования от детектора.

Напряжение АРУ может создаваться либо сигнальным детектором, либо сигнальным детектором АРУ на диоде.

Полярность включения диода в детекторе определятся полярностью напряжению регулирования, подаваемого на базу первого каскада УПЧ. Если транзистор р-п-р, то на выходе первого каскада должно быть положительное напряжение регулирования, для транзистора п-р-п типа наоборот, отрицательное (диод включен в противоположной полярности)

(1.36)

где, В,Д- параметры АРУ из задания, дБ:

— необходимое изменение напряжения АРУ, дБ.

Находим число каскадов УПЧ, на которое надо подать напряжение АРУ:

(1.37)

где, — число каскадов УПЧ охваченных АРУ;

— изменение коэффициент усиления транзистора (примем ).

Полученный результат округлим до большого целого значения.

На основании предварительного расчета РЧ — части приемника составим структурную электрическую схему, как это показано на рис. 2.

Рис 2. Структурная электрическая схема ВЧ- части радиоприемника

На основе расчета схема имеет вид:

Другие стьтьи в тему

Радиопередатчик подвижной связи с угловой модуляцией
Формирование радиочастотных сигналов, имеющих заданные временные, спектральные и энергетические характеристики, их последующая передача по специальным направляющим электромагнитным системам или через свободное пространство к потребителю осуществляется с помощью радиопередающего .

Разработка рекомендаций по повышению безопасности мобильных платежей
мобильный телефон платеж безопасность Оплата за товары и услуги с помощью мобильных устройств уже перестала быть экзотикой, а мобильные платежи, являющиеся ключевой составляющей мобильных финансовых услуг, набирают обороты во всем мире. Но вместе с тем растет риск быть обманутыми злоу .

Понятие автоматической регулировки усиления

Первое, что мы узнаем, войдя в мир электроники, – это как разработать схему на операционном усилителе с заданным коэффициентом усиления. Это не особенно сложно, и даже после того, как мы познакомимся со всеми нюансами и недостатками, связанными со схемами усилителей, мы всё еще можем уверенно проектировать системы, для которых требуется выходной сигнал, равный входному сигналу, умноженному на фиксированный коэффициент усиления.

Читайте так же:
Двигатель мицубиси 4g13 регулировка

Но что происходит, когда вся эта парадигма разваливается? Что мы можем сделать, если фиксированным параметром является не коэффициент усиления, а величина выходного сигнала? Фиксированный коэффициент усиления может создавать постоянную амплитуду выходного сигнала, когда амплитуда входного сигнала известна и неизменна, но это не всегда так, и, кроме того, иногда амплитуда входного сигнала сильно изменяется.

Замыкание петли

Решением здесь является то, что называется автоматической регулировкой усиления, сокращенно АРУ (англ. AGC, automatic gain control). Мы можем интуитивно сделать вывод, что в системе с разомкнутой петлей фактически нет способа достичь этого – чтобы правильно регулировать усиление, схема усилителя должна знать амплитуду сигнала на выходе. Следовательно, АРУ требует обратной связи. Она также (и неудивительно) требует усилителя с переменным коэффициентом усиления (VGA, variable gain amplifier).

Ниже приведена (очень) базовая архитектура системы АРУ.

Рисунок 1 Структурная схема усилителя с системой АРУ Рисунок 1 – Структурная схема усилителя с системой АРУ

Выходной сигнал усилителя с переменным коэффициентом усиления (VGA) подается не только на следующее устройство в тракте сигнала, но также и на измерительную схему, которая определяет амплитуду выходного сигнала и регулирует усиление соответствующим образом. Измерение амплитуды выполняется детекторным блоком, для чего используется различные типы детекторов – четыре стандартных типа: детектор огибающей (или выпрямитель), квадратичный, среднеквадратичный (СКЗ, RMS) и логарифмический.

Адаптация к изменениям

Как и другие системы обратной связи, АРУ может «захватывать» входной сигнал, поэтому постепенные изменения амплитуды на входе будут иметь минимальное влияние на выходной сигнал. Однако АРУ не может мгновенно адаптироваться к быстрым изменениям; на самом деле, чрезвычайно быстрое время отклика нежелательно, потому что это сделает систему АРУ чрезмерно чувствительной к шуму или преднамеренным изменениям амплитуды входного сигнала (то есть амплитудной модуляции).

Читайте так же:
Регулировка заднего редуктора cf moto

Термин «время срабатывания» (в англоязычной литературе «attack time», «время атаки») относится к реакции схемы АРУ на увеличение амплитуды входного сигнала, а «время восстановления» (в англоязычной литературе «decay time», «время затухания») относится к ее реакции на уменьшение амплитуды входного сигнала. На следующем графике от Analog Devices сравниваются характеристики срабатывания и восстановления для четырех стандартных типов детекторов.

Рисунок 2 Характеристики срабатывания и восстановления АРУ для четырех стандартных типов детекторов Рисунок 2 – Характеристики срабатывания и восстановления АРУ для четырех стандартных типов детекторов

Как видите, при выборе типа детектора необходимо принять во внимание требования к отклику системы.

АРУ для радиочастотного приемника

АРУ является критическим аспектом конструкции радиочастотного приемника. Плотность энергии электромагнитного излучения уменьшается пропорционально квадрату расстояния. Таким образом, уровень радиочастотного сигнала в приемнике резко меняется в зависимости от того насколько близко приемник находится к передатчику. АРУ постоянно обеспечивает усиления принимаемого сигнала до уровня, обеспечивающего эффективную обработку схемой демодулятора.

В наш век высокоинтегрированных, профессионально разработанных, широкодоступных микросхем аналоговых и смешанных сигналов маловероятно, что вам когда-либо понадобится (или вы захотите) разработать собственную систему АРУ (что является не простым процессом). Тем не менее, хорошо бы знать и понимать основные приемы и концепции.

Автоматическая регулировка усиления

Автоматическая регулировка усиления (АРУ) предназначается для сохранения заданного постоянства выходного напряжения приемника в условиях изменения уровня принимаемых сигналов. Существует два основных типа систем АРУ:

— система АРУ с обратной связью (система регулировки «назад» или обратная регулировка);

— система АРУ без обратной связи (система «вперед» или прямая регулировка).

Возможна также комбинированная схема, сочетающая обратную и прямую регулировки.

На рисунке 118 показана структурная схема обратной АРУ.

Она обеспечивает уменьшение усиления с увеличением уровня сигнала и увеличение усиления при уменьшении уровня сигнала. Сигнал с выхода тракта УПЧ подается на амплитудные детекторы сигнала Д и АРУ ДАРУ. С детектора напряжение через фильтр нижних частот ФНЧ подводится к регулируемым каскадам, в которых регулировка усиления осуществляется одним из способов.

Читайте так же:
Прибор для регулировки фар грузового автомобиля

Рисунок 118– Структурная схема АРУ с обратной связью (регулировка «назад»)

В случае режимной регулировки управляющее напряжение с детектора АРУ подается на управляющие электроды (в цепи базы, затвора и т.п.) усилительных приборов регулируемых каскадов. Если сигнал на входе приемника имеет нормальную величину, то на управляющих электродах усилительных приборов действует напряжение, соответствующее исходной (нормальной) рабочей точке. Увеличение уровня несущего сигнала приводит к увеличению напряжения выпрямленного напряжения. Это напряжение через фильтр подается на управляющие электроды усилительных приборов регулируемых каскадов и снижает их усиление.

Основная особенность схемы АРУ с обратной связью – невозможность обеспечения полного постоянства выходного напряжения, так как сам процесс регулирования предполагает наличие изменений напряжения сигнала. Можно уменьшить эти изменения до незначительной величины, но полностью устранить нельзя.

Система АРУ с прямым регулированием (рис.119) характерна тем, что регулируемые каскады находятся после узла, с которого поступает сигнал на детектор АРУ.

Если попытаться охватить регулировкой первые каскады приемника, то в цепи АРУ необходимо такое же усиление, что и в основном канале. Это сильно усложняет схему приемника. Если же снимать напряжение для АРУ с какого-то промежуточного каскада, то все предыдущие не будут подвергаться регулировке и могут перегружаться.

Рисунок 119 – Структурная схема прямой АРУ

Преимуществом АРУ «вперед» является возможность получить при определенных условиях строгое постоянство выходного напряжения приемника, а при необходимости – даже падение его с ростом входного сигнала. Однако ее очень сложно выполнить как в конструктивном отношении, так и с точки зрения подбора характеристик регулируемых элементов, и поэтому в приемниках АРУ «вперед» используется очень редко.

Рассмотрим более подробно различные виды обратной АРУ. Используются простая АРУ, АРУ с задержкой, АРУ с задержкой и усилением.

В простой АРУ напряжение с детектора АРУ, который можно совместить с детектором сигнала, через фильтр НЧ подается на регулируемые каскады при любых, даже при самых малых, уровнях входного сигнала.

Рисунок 120 – Амплитудные характеристики приемника:

Читайте так же:
Как отрегулировать карбюратор на питбайке кайо 125

1 – без АРУ; 2 – при простой АРУ; 3 – при АРУ с задержкой;

4 – при АРУ с задержкой и усилением

Из сравнения амплитудных характеристик приемника (рис.120) без АРУ (1) и с простой АРУ (2) видно, что при этой АРУ коэффициент усиления приемника уменьшается не только для больших сигналов, но и для самых маленьких, когда уменьшение усиления не имеет смысла. Это основной недостаток простой АРУ, и поэтому она применяется редко и только в простейших радиовещательных приемниках. Недостатки простой АРУ устраняются использованием АРУ с задержкой. Основное отличие АРУ с задержкой от простой в том, что пока уровень несущей на входе приемника не превосходит величины соответствующей номинальной чувствительности, детектор АРУ закрыт напряжением задержки Ез и система АРУ не работает.

автоматическая регулировка усиления, ару

автоматическая регулировка усиления
АРУ

Процесс автоматического изменения уровня принимаемого сигнала с помощью цепи обратной связи, которая охватывает один или несколько каскадов приемника. Схема регулировки обычно состоит из детектора, выделяющего уровень сигнала, и усилительного каскада с изменяемым коэффициентом усиления. См. delayed-, feedback-, feedforward

.
[Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо-русский толковый словарь-справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002]

Тематики

  • электросвязь, основные понятия

Синонимы

  • АРУ
  • AGC
  • Automatic Gain Control

2 автоматическая регулировка усиления

3 автоматическая регулировка усиления амплитуд

4 АРУ

5 АРУ

6 АРУ

7 АРУ

См. также в других словарях:

Автоматическая регулировка усиления (АРУ) — свойство камеры изменять коэффициент усиления видеотракта в зависимости от уровня видеосигнала: АРУ сглаживает изменения уровня сигнала и позволяет получить приемлемую картинку на мониторе при недостаточной освещенности объекта. Обычно диапазон… … Официальная терминология

автоматическая регулировка усиления, АРУ — автоматическая регулировка усиления АРУ Процесс автоматического изменения уровня принимаемого сигнала с помощью цепи обратной связи, которая охватывает один или несколько каскадов приемника. Схема регулировки обычно состоит из детектора,… … Справочник технического переводчика

Автоматическая регулировка усиления — АРУ (AGC)  процесс, при котором выходной сигнал некоторого устройства, как правило электронного усилителя, автоматически поддерживается постоянным по некоторому параметру (например, амплитуде простого сигнала или мощности сложного сигнала),… … Википедия

Читайте так же:
Как отрегулировать ручной тормоз на митсубиси каризма

автоматическая регулировка усиления — АРУ Автоматическое управление коэффициентом усиления цепи, обеспечивающее изменение амплитуды сигнала на выходе в меньшее число раз по сравнению с изменением амплитуды входного сигнала. [ГОСТ 24375 80] автоматическая регулировка усиления. АРУ… … Справочник технического переводчика

автоматическая регулировка усиления — 3.1.1 автоматическая регулировка усиления: По ГОСТ 24375. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

автоматическая регулировка усиления с задержкой — АРУ с задержкой Ндп. задержанная АРУ Автоматическая регулировка усиления, при которой уменьшение коэффициента усиления начинается только после превышения входным сигналом установленной величины. [ГОСТ 24375 80] Недопустимые, нерекомендуемые… … Справочник технического переводчика

автоматическая регулировка усиления по контрольной частоте — АРУ по КЧ — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы АРУ по КЧ EN pilot current automatic gain control … Справочник технического переводчика

Автоматическая регулировка усиления с задержкой — 370. Автоматическая регулировка усиления с задержкой АРУ с задержкой Ндп. Задержанная АРУ Источник: ГОСТ 24375 80: Радиосвязь. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Автоматическая регулировка усиления — (АРУ) система, автоматически изменяющая усиление приёмника электрических колебаний при изменении напряжения сигнала на его входе. В радиовещательных приёмниках АРУ иногда называют устарелым термином автоматическая регулировка громкости… … Большая советская энциклопедия

прямая автоматическая регулировка усиления — прямая АРУ Ндп. АРУ без обратной связи АРУ "вперед Автоматическая регулировка усиления, при которой сигнал управления подается на каскады, включенные после детектора автоматической регулировки усиления. [ГОСТ 24375 80] Недопустимые,… … Справочник технического переводчика

обратная автоматическая регулировка усиления — Ндп. АРУ с обратной связью АРУ "назад" Автоматическая регулировка усиления, при которой сигнал управления подается на каскады, предшествующие детектору автоматической регулировки усиления. [ГОСТ 24375 80] Недопустимые, нерекомендуемые… … Справочник технического переводчика

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector