Устройство автоматической регулировки уровня сигнала

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона частот входных сигналов при сохранении минимальното уровня динамических искажений. Устройство содержит регулируемый уси литель 1, реверсивный счетчик 2, компараторы 3-5, эл-ты И 6 и 7, г-ры 8 и 9 тактовых импульсов, линию задержки 10 и RS-триггер 11. Цель достигается введением компаратора 5, ф-цией которого является синхронизация частот г-ров 8 и 9 с частотой входного сигнала, В результате этого устройство обеспечивает автоматическую регулировку коэф. усиления усилителя 1 в требуемых пределах с низким уровнем динамических искажений для всех частот входного сигнала. Устройство та1сже может использоваться для автоматической регулировки усиления импульсных сигналов с большой скважностью и изменяющейся частотой следования импульсов в широких пределах при минимальном искажении формы передаваемых сигналов, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) (я) 4 Н 03 С 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4208044/24-09 (22) 06.03 ° 87 (46) 23.09 ° 88 ° Бвл. М 35 (71) Белорусский государственный университет им. В.И.Ленина (72) В,Л.Козлов и И.Д.Бондаренко (53) 621.396.662 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 687564, кл. Н 03 G 3/20, 1979, Авторское свидетельство СССР

Р 884079, кл. Н 03 G 3/20 ° 1981 ° (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУ

ЛИРОВКИ УРОВНЯ СИГНАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретениярасширение диапазона частот входных сигналов при сохранении минимального уровня динамических искажений.

Устройство содержит регулируемый уси литель I реверсивный счетчик 2, ком параторы 3-5, эл-ты И 6 и 7, гры 8 и 9 тактовых импульсов, линии задерж» ки 10 и RS-триггер ll. Цель дости гается введением компаратора 5, сЪ-цией которого является синхрониза»

11ия частот г-ров 8 и 9 с частотой входного сигнала. В результате этого устройство обеспечивает автоматическую регулировку коэ5. усиления усили» теля 1 в требуемых пределах с низким уровнем динамических искажений для всех частот входного сигнала, Устрой ство также может использоваться для автоматической регулировки усиления 2 импульсных сигналов с большой скваж» 5 ностьв и изменяицейся частотой сле дования импульсов в широких пределах при минимальном искажении Формы пере- даваемых сигпалов. 3 ил.

1425811. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использова но в устройствах усиления электрических сигналов, частота которых изме няется в шиооких пределах по сложным законам, а также для регулировки усиления в импульсных усилителях.

Цель изобретения расширение диапазона частот входных сигналов при 10 сохранении минимального уровня дина мических искажений.

На фиг.l представлена структурная электрическая схема устройства автома тической регулировки уровня сигнала; 15 ,:на фиг.2 временные диаграммы работы ,. -устройства в режиме уменьшения коэф:фициента усиления; на фиг,3 - временные диаграмми работы устройства в режиме увеличения коэффициента усиления, Устройство содержит регулируемый усилитель 1, реверсивный счетчик 2, первый 3, второй 4 и третий 5 компара-, торы, первый и второй элементы И 6 и 25

7, первый и второй генераторы тактовых импульсов (ГТИ) 8 и 9, линию 10 задержки, К8-триггер 11.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал подается на вход регулируемого усилителя l и с его выхода посту . пает на входи компаратора 3-5 (фиг.

2а и За). Во втором компараторе 4 ус танавливается максимальный пороговый уровень 11 и производится контроль 35

Макс максимального значения сигнала,в первом компараторе 3 - минимальный пороговый уровень U „„è производится контроль минимального значения сигнала, Порог срабатывания третьего компаратора 5 устанавливается на уровне минимально

ro порога обнаружения полезного сигнала на фоне шума с заданной вероят

HOCTbl0 Ug °

Если амплитуда входного сигнала ниже максимального порогового уровня, но выше минимального, устройство работает следующим образом, Импульсы с третьего компаратора 5 запускают

ГТИ 8 и 9 синхронно с частотой вход50 ного сигнала (фиг.2в и Зв). Так как амплитуда сигнала ниже максимального порога, то с второго компаратора 4 не поступает сигнал, открывающий второй

55 элемент И 7 и импульсы с второго ГТИ, 9 не проходят на вход вычитания реверсивного счетчика 2, Когда амплитуда входного сигнала превышает минимальный пороговий уровень, импульсы с первого компаратора 3 подаются на вход RS-триггера 11 который находится в состоянии логического "0" и первый элемент И 6 заперт. Линия 10 задержки, в качестве которой может использоваться, например, счетчик,форми-. рующая задержку путем счета определенного числа импульсов с первого

ГТИ 8, с каждым импульсом с первого компаратора 3, подающимся на вход сброса, приходит в исходное состояние и импульсы на S-вход RS-триггера 11 не подаются. Следовательно первый элемент И 6 постоянно заперт и сигнал с первого ГТИ 8 не проходит на вход сложения реверсивного счетчика 2.

Таким образом, в этом режиме изменения коэффициента усиления регулируемого усилителя 1 не происходит. Если амплитуда сигнала превышает максимальный пороговий уровень, на выходе второго компаратора 4 появляются импульсы (фиг.2б), открывающие второй элемент И 7. Импульсы с второ го ГТИ 9 1,фиг.2в) через второй элемент И 7 подают я на вход реверсивного счетчика 2 (фиг.2г1, который уменьшает коэффициент усиления регулируемого усилителя 1 до тех пор, пока ампли» туда входного сигнала не уменьшится ниже порога второго компаратора 4, При этом сигнал на выходе второго компаратора 4 исчезает, второй элемент И 7 закрывается и не пропускает импульсы с второго ГТИ 9. Состояние реверсивного счетчика 2 не изменяется и процесс уменьшения усиления останавливается, Второй ГТИ 9 выполнен таким образом, что с приходом каждого запускающего импульса с третьего компаратора 5 на выходе второго ГТИ 9 имеется N импульсов (N-1,2,3...).Число N выбирается из требуемой скорости регулировки усиления регулируемого усилителя 1, Если за один период входного сигнала его амплитуда не уменьшилась ниже максимального порога, то описанный процесс продолжается в последующие периоды, пока амплитуда не достигает нужного уровня.

Когда амплитуда входного сигнала уменьшается ниже минимального порога первого компаратора 3 (фиг.За1, устройство работает следующим образом.

Импульсы с третьего компаратора 5 запускают первый ГТИ 8 (фиг.Зв} таким

1425811 образом, чтобы его частота равнялась частоте входного сигнала, Если эа время задержки линии 10 амплитуда входного сигнала ни разу не превыша5, ет минимальный порог, импульсы с пер-вого компаратора 3 (фиг.3б)не посту павт на вход сброса линии 10 задержки, и на выходе появляется импульс (фиг.3г), подаваемый íà S-вход RSтриггера 11 и перебрасываищий его в состояние логической "1". При этом первый элемент И 6 открывается, и импульсы с первого ГТИ 8 (фиг.3д) проходят на вход реверсивного счетчи- 15 ка 2, который увеличивает коэффициент усиления регулируемого усилителя 1 до тех пор, пока входной сигнал не превысит минимальный порог удержания.

Когда амплитуда входного сигнала пре- 20 высит порог первого компаратора 3, импульс с первого компаратора 3 (фиг,3б), подаваемый íà R-вход КБтриггера 11, перебрасывает триггер в состояние логического 0 1, а линии 25

10 задержки - в исходное состояние, первый элемент И 6 закрывается, состояние реверсивного счетчика 2 не изменяется, и процесс увеличения уси-, ления останавливается. 30

В качестве линии 10 задержки может быть .использован счетчик, коэффициент деления которого определяет длительность задержки, причем для максимального быстродействия петли регулировки усиления коэффициент де-. ления его следует выбрать равным 2 ° .Необходимо отметить, что в зависимости от требуемой быстроты регулировки усиления ГТИ можно, построить 40 таким образом, что с каждым синхрони» зируищим импульсом с третьего компаратора 5 на их выходах будут появляться два, три и более импульсов, а не один, как показано на временных ди- 45 аграммах, в этом случае соответствующим образом следует изменить коэффициент деления счетчика линии 10 задержки. Первый ГТИ 8 должен быть построен так, чтобы в присутствии полезного сигнала (тактовых импульсов на выходе третьего компаратора 5) îí работал в режиме внешнего запуска, а при отсутствии импульсов с третьего компаратора 5 он переходил бы в режим 5 автогенерации с частотой, близкой к входным частотам. Такое построение генератора вызвано тем, что если на вход усилителя поступает сигнал большой амплитуды, то его усиление минимально, и в случае мгновенного исчезновения сигнала усилитель остается в режиме минимального усиления, а это увеличивает вероятность пропуска последуншего сигнала, если его амплитуда очень мала. Построив первый ГТИ 8 указанным образом, можно обеспечить

s отсутствие тактовых импульсов постепенное увеличение коэффициента усиления до максимума, Таким образом, из сказанного вьппе следует, что функцией третьего компаратора 5 является синхронизация частот ГТИ 8 и 9 с частотой входного сигнала, и поэтому устройство обеспечивает автоматическуи регулировку . коэффициента усиления регулируемого усилителя 1 в требуемых пределах с низким уровнем динамических искажений дпя всех частот входного сигнала.

Кроме того, устройство может использоваться для автоматической регулировки усиления импульсных сигналов с большой скважностьи и изменяющейся частотой следования импульсов в широких пределах при минимальном искажении формы передаваемых сигналов.

Формул а изобретения

Устройство автоматической регулировки уровня сигнала, содержашее регулируемый усилитель, к управляищим входам которого подкличен реверсивный счетчик, последовательно соединенные КЯ-триггер и первый элемент И, выход которого подкличен к входу сло жения реверсивного счетчика, последовательно соединенные первый генератор тактовых импульсов, выход которого подкличен также к второму входу первого элемента И, и линия задержки, выход которой подключен к S-входу

RS-триггера, последовательно соеди ненные второй генератор тактовых импульсов и. второй элемент И, выход которого подключен к входу вычитания реверсивного счетчика, первый компаратор, включенный между выходом ре гулируемого усилителя и R-входом

КБ-триггера, и второй компаратор, вклвченный между выходом регулируемого усилителя и вторым входом второго элемента И, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с цельш расширения диапазона частот входных сигналов при сохра1425811 импульсов, порог срабатывания которого выбран равным порогу обнаружения полезного сигнала на фоне шума, а вход сброса линии задержки подкличен к вихрду первого компаратора. «кс

Имин

Фиг. Ю

Составитель С,Даниэлян

Техред А. Кравчук

Редактор F..Ïàïï

Корректор М.Максимишинец

Заказ 4782/54 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 . ненни минимального уровня динамических искажений, в него введен компаратор, вкличенный между выходом ре" гулируемого усилителя и входами синх. ронизации обоих генераторов тактовых и«< /нии