Устройство для автоматическойрегулировки усиления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-sy(22) Заявлено 160179 (21) 2714541/18-09

/ с присоединением заявки HP

Н 03 G 3/20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30,06.81, Бюллетень Ио 24

Дата опубликования описания 30.06.81 (53) УДК 621. 396.

° 666 (088. 8) (72) Авторы

В.Ф. Комарович, l1.A Коцыняк, В. А. Мартынов и В. Г.Утенков (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ

УСИЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться для оптимального согласования ограниченного динамического диапазона тракта высокой частоты с диапазоном изменения уровня входного сигнала.

Известно устройство для автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно соединенные входной аттенюатор, пресэлектор и усилитель высокой частоты, последовательно соединенные преобразователь частоты и усилитель промежуточной частоты, а также детектор (1 ).

Однако известное устройство имеет 15 низкую чувствительность.

Цель изобретения — повышение чувствительности.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для автоматической 20 регулировки усиления, содержащем последовательно соединенные входной аттенюатор, преселектор и усилитель высокой частоты, последовательно соединенные преобразователь частоты и усилитель промежуточной частоты, а также детектор, между выходом усилителя высокой частоты и входом преобразователя частоты включен первый . дополнительный аттенюатор, между вы- 30 ходом усилителя промежуточной частоты и вхоцом детектора включены последовательно второй дополнительный аттенюатор и интегратор, между выходом детектора и управляющиьы входами всех аттенюаторов включены последовательно программирующий блок, первый запоминающий элемент, элемент сравнения, между другим входом которого и другим выходом программирующего блока включен второй запоминающий элемент, и командный блок, управляющий вход которого подключен к дополнительному выходу программирующегб блока, при этом тактовый вход командного блока, управляющий вход программирующего блока и управляющий вход интегратора подключены к соответствующим выходам введенного генератора тактовых импульсов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для автоматической регулировки усиления содержит входной атт енюатор 1, преселектор 2, усилитель 3 высокой частоты (УВЧ), первый дополнительный аттенюатор 4, преобразователь 5 частоты, усилитель 6 промежуточной частоты (УПЧ) второй

843165 дополнительный аттенюатор 7, интегратор 8, программирующий блок 9, командный блок 10, детектор 11, первый и второй запоминающие элементы 12 и

13 соответственно, элемент 14 сравнения генерат р 15 тактовых импу ьсо ° 5

Устройство работает следующим образом.

Сигнал от антенного коммутатора через входной аттенюатор 1 и преселектор 2 поступает в УВЧ 3 (количество каскадов УВЧ 3 может быть более одно-. го) коэффициент усиления которого для обеспечения требуемой линейной чувствительности выбирается по форму- ле $1).

Кр > 1+- †-- " i (1) г (0 7-0,8) йКрвх где и - коэффициент шума приемника, Крвх коэффициент передачи входного устройство (по мощности); щ и - коэффициент шума второго каскада УВЧ.

Усиленный сигнал с выхода УВЧ 3 поступает через первый дополнительный аттенюатор 4 на вход преобразователя 5 частоты, который осуществляет перенос спектра из области радиочастот в область первой промежуточной частоты. УПЧ 6 осуществляет требуемое ,усиление и фильтрацию сигналов, кото- 30 рые с его выхода через второй дополнительный аттенюатор 7 подаются на вход последнего преобразователя частоты <в общем случае на вход последнего каскада, охваченного ре- 35 гулировкой ), и одновременно на вход интегратора 8, с помощью которого осуществляется интеграль= ная оценка интенсивности группового радиосигнала и нелинейных шумов в пределах эффективной полосы высокочастотного тракта. Результаты интегрирования детектируются с помощью детектора 11, выходное напряжение которого, пропорциональное суммарной интенсивности группового сигнала (ГРС), поступает на вход программирующего блока 9, через пороговую схему которого напряжение поочередно пода.ется на входы запоминающих элементов

12 и 13, а с третьего выхода програм- 5О мирующего блока 9 напряжение пороговой схемы используется для отключения из работы первого ивторого дополнительных аттенюаторов с целью защиты ..:УВЧ, при этом порог срабатывания.по-, 55 роговой .схемы выбирается равным пора гу перегрузки УВЧ по формуле эу с

o*on р 6)с где G - пороговый, уровень группового радиосигнала, и - коэффициент шума первого УВЧ, у (S /S)- параметры нелинейности третьего порядка первого активного элемента;

Ь1эФ „- эффективная полоса по групповому радиосигналу входного устройства.

Результаты запоминания сопоставляются в элементе 14 сравнения с выхода которого на вход. командного блока 10 подается управляющее напряжение, пропорциональное разности выходных напряжений запоминающих элементов 12 и 13.

Командный блок 10 работает в двух режимах, в зависимости от того, на какой его вход поступает управляющее напряжение.

Первый режим работы командного блока характеризуется наличием управляющего напряжения на его входе, поступающего с элемента 14 сравнения.

В этом режиме командный блок 10 вклю1 ает аттенюаторы в следующей последовательности, второй, первый и вход ной. Это обусловлено тем, что перегрузка каскадов высокочастотных трактов по нелинейным шумам пропорциональна кубу (квадрату) общего усиления предшествукщих каскадов согласно формуле

> Ъ

Ь,аХ,Ф, х Рн 4 о"рвк эФв "+ ду щ " » к эФ1и-1 щ-< "де 4 - уровень ГРС на входе при— емного устройства

Ь„- параметры нелинейности третьего порядка активных элементов . ьГэ„- эффективная полоса по групЧ1 повому радиосигналу избирательных систем от вхбда до (i + 1) каскада, Кр - коз ффициент передачи i - го каскада мощности.

Второй режим работы командного блока 10 характеризуется наличием управляющего напряжения на его входе, поступающего непосредственно с пороговой схемы программирующего блока 9.

В этом режиме первый и второй дополнительные аттенюаторы 4 и 7 из работы исключаются, и командный блок

10 управляет работой только входного аттенюатора 1. При отсутствии такого напряжения на входе командного блока

10 последний автоматически возвращается в 1-ый режим.

Командный блок 10 возвращает аттенюаторы в исходное состояние при отсутствии сигналов на его входах> при этом коэффициенты передачи их мак симал ь нЫ.

При поступлении на вход командного блока. 10 напряжения от элементов

843165 сравнения и импульса синхронизации от интегратора. 8 командный блок 10 выдает управляемые импульсы, которые, воздействуя на первый дополнительный аттенюатор 4, устанавливают его коэфФициент передачи максимальным Kp< <„; что приводит к росту уровня группового сигнала на входах последующих каскадов согласно формуле.у 2 Ъ Э Г /Ът *зф1 1 а

ГН б о рвх эфвх) g у )"р1ицу з 1 эфвх)

Ьtn "» э@ 1 р и-1

К эфв / P"" 4x - Р1

1=2 1 (4) =К К

Р1» с к P„P ЛТ1 мШ где

Kpg — коэффициент передачи (по мощности ) первого уВЧ, Kp — коэффициент передачи перно" 2О

ro дополнительного аттенюатора.

Одновременно этим же синхронизирующим импульсом программирукщий блок

9 поключает к выходу детектора 11 первый запоминающий элемент 12, в котором осуществляется запоминание среднего значения смеси группЬвого сиг- нала и нелинейных шумов тракта.

По истечении времени интегрирования 3О

1 н = aF (5) гдеьр ! полоса пропускания. высокочастотноro тракта. а» а

G c, и G z н

Ъ Ъ

Схема временной синхронизации, расположенная в интеграторе, выдает импульсы для программирующего блока gp

9 и командного блока 10 с целью подключения второго запоминающег о элемента 13 к выходу детектора 11 и воз вращения первого дополнительного аттенюатора 4 в исходное положение, при этом командный бло-с выдает управляющие импульсы, которые, воздействуя на второй дополнительный аттенюатор

7, устанавливают его коэффициент передачи максимальным — Кр .

Это приводит к росту, уровня груп- пового сигнала, как и при изменении Кр, но не приводит к перегрузке каскадов высокочастотного тракта нелинейными шумами, расположенных до него. Интегральная оценка группового 55 радиосигнала запоминается во втором запоминающем элементе 13, затем в элементе 14 сравнения сравнивается с такой же-оценкой при изменении коэффициента передачи Кр . 60

Пропорционально раз ности оценок вырабатывается управляющее напряжение где G u G — средние уровни группового радиосигнала. при

Кр.„„„„и Кр „, соответств™енно

9 „— уровень нелинейных шумов. ,высокочастотного трак- та для автоматической регулировки коэффициен- тов передачи аттенюаторов.

С помощью этого напряжения на следующем цикле работы осуществляется отслеживание коэффициентов передачи . первого и второго дополнительных аттенюатоРов КР .„о < и КРдГ ор, сО— ответствующих минимуму разности оценок (а ) — э mi n) .

Таким образом, циклическая работа предлагаемого устройства (Т = 2 инт) по отслеживанию оптимальных значений коэффициентов передачи аттенюаторов позволяет реализовать высокую реальную чувствительность высокочастотного тракта в заданных условиях функционирования.

Формула изобретения

Устройство для автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно соединенные входной аттенюатор, преселектор и усилитель высокой частоты, последовательно соединенные преобразователь частоты и усилитель промежуточной частоты, а также детектор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, между выходом усилителя высокой частоты и входом преобразова геля частоты включен первый дополниный аттенюатор,. между выходом усилителя промежуточной частоты и входом детектора включены последовательно второй дополнительный аттенюатор и интегра тор, между выходом детектора и управляющими входами всех аттенюаторов включены последовательно програм- мирующий бл ок, первый з апоми накщий элемент, элемент сравнения, между другим входом которого и другим выходом программирующего блока включен второй запоминающий элемент, и командный блок, управляющий вход которого подключен к дополнительному выходу программирующего блока„ при этом тактовый вход командного блока, управляющий вход программирующего блока и управляющий вход интегратора подключены к соответствующим выходам введенного генератора тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лабутин В.К. и др. Пути реализации адаптивной регулировки чувствительности радиоприемного устройства с помощью бинарного логарифмического аттенюатора. — "Вопросы радиоэлектроники", Сер, "Общетехническая", 1969, вып. 15, с. 17 (прототип).

om хое

Составитель E. Голуб

Редактор M.Лысогорова Техред A.Ач . Корректор Н.Бабинец

Заказ 5159/78 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.,Проектная, 4