Устройство автоматической регулировки усиления

 

Использование: радиотехника, радиоприемные устройства. Сущность изобретения: устройство автоматической регулировки усиления содержит усилитель 1 с регулируемым коэффициентом усиления, блок устойчивого оценщика дисперсии 2, компараторы 3, преобразователь кодов 4, цифровой интегратор 8 и цифроаналоговый преобразователь 9. В устройстве достигается повышение точности, так как шаг регулирования коэффициента усиления является адаптивным к изменению динамического диапазона помех. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может быть использовано в радиоприемных устройствах, работающих в широком динамическом диапазоне и в условиях воздействия импульсных помех.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства автоматической регулировки усиления (АРУ); на фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства АРУ.

Устройство АРУ содержит усилитель 1 с регулируемым коэффициентом усиления, блок устойчивого оценщика дисперсии 2, компараторы 3, преобразователь кодов 4, цифровой интегратор 5 и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 6.

Устройство АРУ работает следующим образом.

На вход усилителя 1 поступает сигнал U₁ (см. фиг.2,а) и с его выхода поступает на блок устойчивого оценщика дисперсии 2. Этот сигнал представляет собой аддитивную смесь гауссовского шума и импульсной помехи. На интервале 0 - t₁ на вход усилителя 1 поступает гауссовский шум с дисперсией δ²= 1, на интервале t₁ - t₂ - импульсная помеха с амплитудой U_п = 1,5 В, на интервале t₂ - t₃ - гауссовский шум с дисперсией δ²= 2 (см. фиг. 2,а).

Сигнал U₂ (см. фиг.2,а), соответствующий устойчивой оценке дисперсии входного сигнала U, с выхода блока устойчивого оценщика дисперсии 2 поступает на входы N компараторов 3. Напряжение U_оп, поданные на опорные входы компараторов 3, разбивают динамический диапазон сигнала U₂ на N+1 зону, причем благодаря неравномерной расстановке опорных напряжений U_оп можно добиться такой аппроксимации функции y = f (U₂), что будет минимизирован некоторый заранее выбранный критерий качества, например вероятность пропуска импульсного сигнала.

В случае превышения сигналом U₂ i-го опорного напряжения на выходе i-го компаратора 3 устанавливается логическая единица, если же уровень сигнала U₂ меньше i-го опорного напряжения, то на выходе i-го компаратора 3 - логический ноль. Таким образом, на выходах компараторов устанавливается N-разрядный двоичный код зоны, определяющий, в какой зоне динамического диапазона находится сигнал U₂.

Преобразователь кодов 4 преобразует N-разрядный двоичный код зоны в М-разрядный двоичный код шага регулирования, который и поступает на цифровой интегратор 5, осуществляющий операции суммирования текущего значения М-разрядного двоичного кода с кодом состояния цифрового интегратора 5 на предыдущем шаге регулирования. В случае, если полученный в результате суммирования код выходит за минимальные или максимальные граничные значения, то значение кода цифрового интегратора 5 устанавливается соответствено в минимальное или максимальное допустимые значения.

После прохождения через ЦАП 6 код цифрового интегратора преобразуется в аналоговое напряжение регулирования, поступающее на управляющий вход усилителя 1 и изменяющее его коэффициент усиления.

Сигнал U₃ на выходе усилителя 1 представлен на фиг.2,б.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ, содержащее усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, измеритель дисперсии, подключенный к выходу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, и интегрирующий элемент, отличающийся тем, что , с целью повышения точности, в него введены N компараторов, информационные входы которых подключены к выходу измерителя дисперсии, а опорные входы являются входами опорных сигналов U_on, причем величины опорных сигналов выбраны так, что u_опi - u_опi+1 ≠ u_опi - u_опi+1 , преобразователь кодов, входы которого подключены к выходам компараторов, и цифроаналоговый преобразователь, включенный между выходом интегрирующего элемента, выполненного в виде цифрового интегратора, и управляющим входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выходы преобразователя кодов подключены к входам цифрового интегратора, а измеритель дисперсии выполнен в виде блока устойчивого оценщика дисперсии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2