Устройство автоматической регулировки усиления

 

Изобретение относится к устройствам , предназначенным для изменения (сжатия) динамического диапазона сигнала. Цель изобретения - уменьшение динамических искажений сигнала. .Устройство содержит управляемый усилитель 1, выпрямитель 2, конденсатор 3, управляемый резистор 4, измеритель 5 среднеквадратичных значений, аттенюатор 6, делители 7 и 13, пиковый детектор 8, перемножитель 9, амплитудный детектор 0, частотный корректор I1, лргарифматор 1 2 и масштабный усилитель 14. При поступлении сигнала на усилитель 1 он с помощью системы управления, состоящей из выпрямителя 2 и фильтра, выполненного из конденсатора 3 и резистора 4, обеспечивает сужение динамического диапазона этого сигнала.Для минимизации динамических искажений в устройстве осуществляется регулировка постоянной времени указанного фильтра и соответственно времени его восстановления с помощью введенных измерителя 5, аттенюатора 6, делителей 7 и 13, детекторов 8 и 10, перемножителя 9, корректора II, логарифматора 12 и усилителя 14. 2 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ($04 Н 03 G 3/20

I(pi".,3! j5 1pЦ

,;л1:,Д .,",Д = "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4286734/24-09 (22) 20.07 .87 (46) 23 . 03 . 89. Вюл. II - 11 (71) Московский авиационный институт. им. Серго Орджоникидзе (72) .Н.В. Шиянов (53) 621.396.662(088.8) (56) Есаков В.Ф. Автоматическая регулировка усиления в усилителях

НЧ. -М.: Энергия, 1970,,с. 47 .

Авторское свидетельство СССР

М 1124429, кл. Н 03 G 3/20, 1983. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам, предназначенным для изменения (сжат ия) динамического диапазона сигнала. Цель изобретения — уменьшение динамических искажений сигнала.

Устройство содержит управляемый усилитель l, выпрямитель 2, конденсатор 3, управляемый резистор 4, изме„„Я0„„14 7746 А 1

2 ритель 5 среднеквадрат ичных значений, аттенюатор 6, делители 7 и 13, пиковый детектор 8, перемножитель 9, амплитудный детектор 10, частотный корректор 11, логарифматор 12 и масштабный усилитель 14. При поступлении сигнала на усилитель 1 он с помощью системы управления, состоящей из выпрямителя 2 и фильтра, выполненного из конденсатора 3 н резистора 4, обеспечивает сужение динамического диапазона этого сигнала.Для минимизации динамических искажений в устройстве осуществляется регулировка постоянной времени указанного фильтра и соответственно времени его восстановления с помощью введенных измерителя 5, аттенюатора 6, делителей 7 и 13, детекторов 8 и IО, перемножителя 9, корректора ll, логарифматора 12 и усилителя 14.

2 ил.

1467746

Изобретение относится к радиотехническим устройствам обработки аналоговых сигналов, конкретно к устройствам, предназначенным для изменения (сжатия) динамического диапазона сигнала.

Цель — уменьшение динамических искажений сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства автоматической регулировки усиления, на фиг. 2 — временная диагрампоясняющая его работу.

Устройство автоматической регу- 15 лировки усиления содержит управляемый усилитель 1, выпрямитель 2, конденсатор 3, управляемый резистор 4, измеритель 5 среднеквадратичных значений, аттенюатор 6, первый 20 делитель 7, пиковый детектор 8, перемножитель 9, амплитудный детектор 10, частотный корректор 11, логарифматор 12, второй делитель 13, и масштаб" ный усилитель 14. 25

Устройство автоматической регулировки усиления работает следующим образом .

Сигнал, динамический диапазон которого подлежит сжатию, поступает на 30 вход управляемого усилителя 1, выходное напряжение которого подается на выход устройства. и также на выпрямитель 2. С целью минимизации нелинейных искажений, обусловленных пульсациями напряжения, целесообразно применять двухполупериодные выпрямители. Пульсирующее напряжение выпрямителя 2 фильтруется цепью, состоящей из конденсатора 3, а также управ- 40 ляемого резистора 4, и поступает на управляющий вход управляемого усилителя 1. Перечисленные элементы представляют собой систему управления, сужающую динамический диапазон выход- 45 ного сигнала устройства.

Для минимизации динамических искажений постоянная времени укаэанного фильтра и соответственно время восстановления Сэ„„рподвергаются регулировке. Ъ

Напряжение, управляющее в,,г, вырабатывается не только в результате выпрямления выходного сигнала частотного корректора 11, но и рядом других 55 элементов.

Входное напряжение поступает на измеритель 5 среднеквадратических значений (ИСКЗ), выходной сигнал которого ослабляется аттенюатором 6, имеющим коэффициент передачи т 4 1, и поступает на первый вход первого делителя 7. Второй вход делителя 7 связан с выходом пикового детектора

8. Таким образом, выходное напряжение первого делителя 7 равно

U, П = m, = m,p„

Э<В т.е. пропорционально пик-фактору P сигнала.

Укаэанное напряжение подается на первый вход перемножителя 9, на второй вход которого поступает входное напряжение амплитудного детектора

10, постоянная времени заряда. которого около единиц, а разряда — поряд ка сотен миллисекунд.

На амплитудный детектор 10 поступает входной-сигнал устройства после

его частотной коррекции. Амплитудно.частотная характеристика (АЧХ) частотного корректора 11 близка к АЧХ дифференцирующего звена. Влагодаря этому выходное напряжение амплитудного детектора 1 0 увеличивается при расширении спектра импульсного выброса, т.е. уменьшение его длительности

tw

Бу = т 1/

Поэтому напряжение перемножителя

9 равно

Таким образом, в указанном сигнале перемножителя содержится информация не только о спектрально-временных свойствах ячпульсного выброса (t ), но также о его амплитуде относительно уровня, близкого к эффективному значению сигнала.

Сигнал перемножителя после логарифмирования поступает на первый вход второго делителя 13. На его первый вход подается некоторое опорное напряжение 0 (t ), напряжение, являющееся результатом деления, усиливается масштабным усилителем 14 и подается на управляющий вход управляемого резистора 4. Таким образом, управляющее напряжение и пропорциональная ему постоянная времени востановления оказываются связанными со свойствами сигнала и параметрами устройства следующим образом:

Ф

Ue (уоссг )

In m,ò,pTt»

1467746 где К вЂ” коэффициент передачи масштабного усилителя, m,m — постоянные коэффициенты, 11 /С „ — опорное напряжение.

Из рассмотренного. принципа функциоййрования устройства следует,что время экспоненциального процесса и,. до уровня напряжения т П ф постоянно и определяется опорным напряжением 1п

U, /t . Требуемый размах управляющего напряжения, подаваемого на управляемый резистор 4, задается масштабным усилителем !4. Поэтому по.— стоянная времени,,сг восстановле- 15 ния фильтра и соответственно время восстановления, уменьшаются при увеличении пик"фактора сигнала, т.е ° относительной амплитуды импульсного выброса, а также в результате сни- 2О жения его длительности. Причем глубина регулирования может изменяться . как линейно, путем изменения коэффициента передачи масштабного усилите,ля 14, так и нелинейно — вариацией 25 коэффициента передачи аттенюатора 6.

Формула изобретения

Устройство автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно соединенные управляемый уси- дб литель, вход которого является входом устройства, и выпрямитель, между выходом которого и общей шиной включены параллельно соединенные конденсатор и управляемый резистор, при этом выход выпрямителя соединен с вхо" дом управления управляемого усилителя, а также последовательно соединенные частотный корректор, вход которого подключен к входу устройства, и амплитудный детектор, о т л и ч а ю — . щ е е с я тем,что, с целью снижения динамических искажений сигнала, в него введены последовательно соединенные измеритель среднеквадратичного значения, вход которого подключен к входу устройства, и аттенюатор, пиковый детектор, подключенный к входу устройства, первый делитель, вход делимого и делителя которого подключены к выходам пикового детектора и измерителя среднеквадратичного значения соответственно, последовательно соединенные перемножитель, первый и второй входы которого подключены к выходам амплитудного детектора и первого делителя,.соответственно, и логарифматор, последовательно соединенные второй делитель и масштабный усилитель, выход которого подключен к входу уп-( равления управляемого резистора, причем вход делителя второго делителя подключен к выходу логарифматора, а вход делимого является входом для подачи опорного напряжения.

1467746

Составитель С. Даниэлян

Редактор Л. Зайцева Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3108

Тираж 884

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101