Устройство автоматической регулировки усиления
УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ PEryJMFOBKM УСИЛЕНИЯ, содержащее соединенные последовательно N, где М 2 , усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, амплитудный детектор и фильтр нижних частот, а также N-1 пороговых элементов, о тличающееся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал-шум, каждый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления выполнен в виде входного и выходного транзисторов, включенных по каскадной схеме, и регулирующего транзистора, включенного t параллельно выходному транзистору, ; между выходом фильтра нижних частот и базой выходного транзистора каждого усилителя с рег1отируе в 1м коэффициентом усиления, кроме N-ro, включен соответствующий алгебраический весовой сумматор, выход j-ro, где J 1, 2,,.., N-rl, алгебраического весового сумматора соединен также с базой регулирующего транзистора (j-)l)-ro усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, коллектор которого через соответств ощий пороговый элемент соединен с другим входом j-ro ал гебраического весового сумматора, при этом база регулирующего транзис тора первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключена к выходу фильтра нижних частот, а база выходного транзистора N-rc усилителя с регулируемым коэффициентом усиления является входом напряжения за .держки регулирования. со 9) СО
СОЮЗ CQKTCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУВЛИН аю 01) б37 А
459Н036 3 20
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2.1 ) 3465349/24-09 (22) 07.07.83 (46) 23.01.85. Вюл. 1 3 (72) N.Â.Çáàðæåâñêèé и О.В.Сенчило (53) 621.396.666(088.8) .(56) !. Авторское свидетельство СССР
11 613485, кл. Н 03 G 3/20, 1976, 2. Патент ГДР У 70913, кл. Н 03 G 3/20, 1975 (прототип). (54) (57 ) УСП ОйСтВ0 АВ ОИАТИЧЕСКОЙ
РЕГУЛИРОВКИ УСИ31ЕНИ11, содержащее соединенные последовательно N, где й> 2, усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, амплитудный детектор и фильтр нижних частот, а также N-1 пороговых элементов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения отношения сигнал-шум, каждый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления выполнен в виде входного и выходного транзисторов, «включенных па каскадной схеме, и регулирующего транзистора, включенного параллельно выходному транзистору, между выходом фильтра нижних частот и базой выходного транзистора каждого усилителя c peryrmpyemm коэффициентом усиления, кроме N-го, включен соответствующий алгебраический весовой сумматор, выход j-го, где j = 1, 2,..., Й-.l, алгебраического весового сумматора соединен также с базой регулирующего транзистора (j 41)-ro ускпителя с регулируемым коэффициентом усиления, коллектор которого через соответствующий пороговый элемент соединен с другим входом j-ro алгебраического весового сумматора, g
Ф при этом база регулирующего транзистора первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключена к выходу фильтра нижних частот, а база выходного транзистора Й-го усилителя с регулируемым коэффициентом усиления является входом напряжения задержки регулирования.
I I 36307.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в ра диоприемчых устройствах различного назначения, Известно устройство автоматической регулировки усиления (АРУ), содержащее М усилителей. Между выходом каждого предыдущего усилителя и входом каждого последующего усилителя включен коммутатор. Иеждвы выходом 10
Й-го усилителя, выполненного в виде усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, и управляющими входами коммутаторов включены последовательно амплитудный детектор, выход кото- 15 рого соединен с регулирующим входом
N-го усилителя, элемент управления, реверсивный счетчик и дешифратор Щ
При выполнении определенных усло- вий указанное устройство может обеспечить малое изменение коэффициен- та шума усилителя при работе АРУ,однако коммутация цепей каскадов не позволяет выполнить АРУ быстродействующей. Поэтому для систем связи, у которых динамический диапазон быстрых флюктуаций входных сигналов приемных устройств превышает +7 дБ, применение указанного усчройства не оправдано.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство автоматической регулировки усиления, содержащее соединенные последовательно М, где N > 2, усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, амплитудный детектор и фильтр нижних частот,а также N-I пороговых элементов. Выход каящого порогового элемента соединен с управляющим входом соответ40 ствующего усилителя с регулируемым
:коэффициентом усиления )2) .
Однако известное устройство не
1позволяет обеспечить требуемое от1 45
;ношение сигнал-шум на выходе в силу флюктуаций пороговых уровней пороговых элементов, что осо бенно сильно сказывается при большом динамическом диапазоне входного сигнала, 50
Цель изобретения — увеличение отношения сигнал-шум.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве автоматической регулировки усиления, содержа- 55 щем соединенные последовательно И, где и 3 2 усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, амплитудный детектор и фильтр нижних частот, а так,е N-! пороговых элементов, каждый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления выполнен в виде входного и выходного транзисторов, включенных по каскадной схеме, и регулирующего транзистора, включенного параллельно выходному транзистору, между выходом фильтра нижних частот и базой выходного транзистора каждого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, кроме N-го, включен соответствующий алгебраический весовой сумматор, выход j --го,,где J=1,2,..., N-I, алгебраического весового сумматора соединен с базой регулирующего транзистора (j+I)-ro усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, коллектор
1 которого через соответствующий пороговый элемент соединен с другим входом j-го алгебраического весового сумматора, при этом база регулирующего транзистора первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключена к выходу фильтра нижних частот,а база выходного транзистора N-го усилителя с регулируемым коэффициентом усиления является входом напряжения задержки регулирования.
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства автоматической регулировки усиления (Й=З).
Устройство содержит усилители 1 с регулируемыми коэффициентами усиления, амплитудный детектор 2, фильтр
3 нижних частот, пороговые элементы
4, алгебраические весовые сумматоры
5, входные 6, выходные 7,и регулирующие 8 транзисторы, вспомогательные транзисторы 9, стабилитроны 10 и усилительные транзисторы 11, Устройство автоматической регулиро вки усиления работает следующим образом.
Рассмотрим работу устройства для случая N=3.
При подаче на вход устройства сигнала, при котором напряжение регу. лирования превьппает напряжение задержки АРУ (Е ), изменяется коэффициент усиленйя только последнего (третьего) усилителя I, так как в остальных усилителях 1 приращение регулируемого напряжения одинаково по обеим базам входного 6 и выходно3 11363
ro 7 транзисторов предыдущих усилителей 1.
При увеличении регулирующего напряжения выходное напряжение регулирующего транзистора 8 третьего усилителя I превышает напряжение порога, задаваемое стабилитроном 10,и после усиления их разности в усилителе ошибки, собранном на транзисторе ll, поступает на первый вход второго алгебраического весового сумматора 5, на второй вход которого поступает входное напряжение U> с выхода фильтра 3. Напряжение на выходе второго алгебраического весового сумматора 5 фиксируется и регулировка последнего (третьего) усилителя
1 прекращается, При дальнейшем увеличении напряжения регулирования аналогично изменяется коэффициент усиления предыдущего (второго) усилителя 1, так как напряжение на базе выходного транзистора 7 этого усилителя 1 уже зафиксировано, а на базе регулирующего транзистора 8 оно продолжает изменяться, так как входное напряжение Up проходит на выход первого . алгебраического весового сумматора
5 (на второй вход которого напря30 жение с выхода коллектора транзистора 11 первого порогового элемента 4 не поступает). Коэффициент усиления второго усилителя 1 изменяется, Если регулирующее напряжение растет дальше, то аналогично фиксирует- 5
07 4 ся напряжение на выходе первого алгебраического сумматора 5 и начинает изменяться коэффициент усиления следующего (первого) усилителя 1, Амплитудный детектор 2 и фильтр 3 служат для формирования напряжения регулирования ° Вспомогательные транзисторы 9 обеспечивают работу усилителей 1 по постоянному току, В отличие от известного устройства предлагаемое обеспечивает строгую последовательность регулировки коэффициента усиления регулируемых каскадов за счет того, что пороговые элементы стоят в цепи обратной "связи и влияние нестабильности их порогов меньше, Кроме этого, регулирующее напряжение для каждого последующего усилителя поступает не через пороговый элемент предыдущего усилителя, как это имеет место в известном устройстве, а -формируется отдельно.
Это позволяет обеспечить для каждого усилителя заданный динамический диапазон изменения его коэффициента усиления с высокой точностью и стабильностью беэ нелинейных искажений регулирующего напряжения пороговым элементом предыдущих усилителей.
Таким образом, использование данного устройства позволяет создать устройство с малым (не более дБ) изменением коэффициента шума в большом динамическом диапазоне АРУ—
60 дБ и более.
1136307 щщКПИ; Заказ 10301/44 Т аа 871 уЬ снр
Фиииал ШШ Ватект, г. УагсРод,зп.Проектааи, 4
