Устройство для автоматического регулирования усиления Советский патент 1984 года по МПК H03G3/20 

1.1 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности в радиоприемниках . По основному авт.св. № 767944 известно устройство для автоматического регулирования уснлення, содержащее регулируемый усилитель, на вход которого подан входной сигнал, а между выходом и управляющим входом включены последовательно первый .детектор, четьфехполюсник с регулируемым коэффициентом передачи, а также второй детектор, вход которого подключен к выходу регулируемого усилителя, при этом постоянная времени второго детектора меньше постоянной времени первого, между выходом второ го детектора и управляющим входом четырехполюсника с регулируемым коэф фициентом передачи .включен элемент сравнения, другой вход которого подключен к выходу первого детектора 13 Недостатком известного устройства является наличие некоторого перерегулирования в начале процесса восстановления, что вызьшает увеличение погрешности автоматического регули.рования коэффициента передачи устройства. Наличие перерегулирования в начале процесса восстановления вызва но тем, что автоматическое уменьшение коэффициента передачи четырехполюсника с регулируемым коэффициентом передачи в момент включения элемента сравнения сопровождается мгновенным уменьшением по модулю напряжения регулировки Е на управляклдем входе регулируемого усилителя, которое по знаку всегда является отрицательным. Рассмотрим этот процесс подробнее Из описания работы известного устрой ства известно, что в начале процесса восстановления на выходе элемента сравнения возникает управляющее напряжение, под действием которого уменьшается коэффициент передачи четырехполюсника с регулируемым коэффициентом передачи. Уменьшение коэффициента передачи вызывает увеличение времени восстановления, что является положительным эффектом. В момент уменьшения коэффициента передачи напряжение на входе четырехполюсника остается неизменным. Следовательно, выходное напряжение четырехполюсника являющееся напряжением регулировки Epjp, получает некоторое приращение. 30 которое является нежелательным и определяется формулой pgP - мгновенное приращение напряжения регулировки; - мгновенное значение напряжения на входе четырехполюсника с регулируемым коэффициентом передачи К - мгновенное приращение коэффициента передачи, toro же четырехполюсника. Напряжение Е „р,- вызывает нежелательное изменение коэффициента передачи регулируемого усилителя,, что повышает погрешность регулирования вначале процесса восстановления. Цель изобретения - повьш1ение точности регулирования при скачкообразном изменении уровня входного сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автомати- ческого регулирования усиления, содержащее регулируемый усилитель, на вход которого подан входной сигнал, а между выходом и управляющим входом включены последовательно первый детектор и четырехполюсник с регулируемым коэффициентом передачи, а также второй детектор, вход которого подключен к выходу регулируемого усилителя, при этом постоянная времени второго детектора меньше постоянной времени первого, между выходом второго детектора и управляющим йходом четырехполюсника с регулируемым коэффициентом передачи включен, элемент сравнения, другой вход которого подключен к выходу первого детектора, введены блок выборки и хранения, JK -триггер, выход которого соединен с управлянмдим входом блока выборки и хранения, дойолнительный элемент сравнения, первый и второй входы которого соединены с входом и выходом блока выборки и хранения, а выход - с установочным входом эк триггера, последовательно соединенные элемент дифференцирования, вход которого соединен с входом блока выборки и хранения, и триггер Шмитта, выход которого соединен с входом, синхронизации ЭК -триггера, выход четырехполюсника с регулируемым коэффициентом передачи соединен с йярЗвляющим входом регулируемого усилителя через блок выборки и хранения. На.фиг,1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства для автоматического регулцирования усиленияJ на фиг.2 - диаграммы напряжений, пояснякщиё его работу. Устройство для автоматического регулирования усиления содержит pery лируемый усилитель 1, первый детекто 2, четырехполюсник 3с регулируемым коэффициентом передачи, второй детек тор 4, элемент 5 сравнения,, блок 6 выборки и хранения, дополнительный элемент 7 сравнения, элемент 8 диф.ференцир вания триггер 9 Щмитта, К-триггер 1U. Устройство работает следукнцим образом. При поступлении сигнала (фиг.2сг) на вход устройства начинается процес установления коэффициента передачи регулируемого усилителя 1. Напряжение на выходе второго детектора 4 превышает по величине выходное напряжение первого детектора 2, вслед ствие чего на выходе элемента 5 срав нения возникает отрицательное напряжение, под действием которого JCOэффициент передачи четырехполюсника 3 с регулируемым коэффициентом передачи приобретает максимальное значение. В течение времени установления напряжение на выходе четырехполюсник 3 уменьшается по модулю, оставаясь отрицательным по знаку до величины, соответствукщей уровню входного сигнала. Скорость изменения этого напря жения определяется постоянной времени первого детектора 2, который явля ется детектором АРУ. Далее это напря жение без изменения проходит через блок 6, находящийся в режиме выборки и поступает на управляющий вход регу лируемого усилителя 1, становясь, та , КИМ .образом, напряжением Epgf :(фиг.2г). Из-за сравнительно низкой скорости изменения напряжения в течение t ,,,ст на выходе элемента 8 образуется напряжение низкого уровня не влияющее на триггер 9 Имитта. На выходе триггера 9 Щмитта Устанавливается напряжение логической единицы, поступающее на вход синхронизаци DK-триггера 10. В это же время на вы ходе дополнительного элемента 7 срав нения возникает напряжение логическо го нуля, поступакяцее на установочный ВХОД ;7Х -триггера 10, который, в свою очередь, устанавливает блок 6 в режим выборки. Пр1-1 постоянной амплитуде входного сигнала режим устройства АРУ не изменяется. При уменьшении амплитуды входного сигнала начинается процесс восстановления. Напряжение на выходе первого детектора 2 превышаетвыходное напряжение второго детектора 4, вследствие чего на выходе элемента 5 сравнения возникает напряжение, под действием которого коэффици гнт передачи четырехполюсника 3 с регулируемым коэффициентом передачи скачкообразно уменьшается. Одновременно на его выходе также скачкообразно уменьшается напряжение Ере которое становится меньше напряжения на выходе блока 6. На выходе дополнительного элемента 7 сравнения возникает напряжение логической единицы, а на выходе элемента 8 - импульс, кото1млй после прохождения через триггер 9 Шмитта переводит ЛК -триггер 10 в состояние логической единицы. При этом блок & переходит в режим хранения. По мере уменьшения напряжения на выходе первого детектора 2 напряжение на выходе четырехполюсника 3 возрастает по модулю, оставаясь отрицательным по знаку (фиг.2в). Наступает момент, когда напряжение на выходе четырехполюсника 3 с регулируемым коэффициентом передачи становится равным напряжению на выходе блока 6. При этом на выходе дополнительного элемента 7 сравнения возникает напряжение логического нуля, под действием которого ЗК -триггер 10 переводит блок б в режим выборки. Таким образом, явление перерегулирования частично компенсируется за счет того, что вначале процесса восстановления управление устройством АРУ осуществляется не чст1фехполюсником 3, а блоком 6. Наличие положительного эффекта проиллюстрировано на фиг.25, где изображен выходной сигнал устройства, и на фиг.2г, где представлена временная диаграмма напряжения регу- .. лирования. На фиг.25 штриховая линия изображает огибающую выходного сигнала предложенного устройства, а штрихпунктирная - огибающую выходног иого сигнала известного устройства. На фиг ..2 г заштрихованная область поназывает мгновенное значение погрешности регулирования,

сплошная линия

§,er идеальизображает функцию

него устройства, штриховая линия предлоясеиного устройства, а штрихпуяктириая - известного.

Длительность процесса восстаиовления определяется величиной коэффициента передачи четырехполюсника 3с.

регулируемым коэффициентом передачи и постоянный времени первого детектора 2.

По сравнению с известным предложенное техническое решение позволяет повысить точность автоматического регулирования коэффициента передачи вначале процесса восстановления не менее, чем на 80%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УСИЛЕНИЯ по авт.св. № 767944, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования при скачкообразном изменении уровня входного сигнала, в него введены блок выборки и хранения, рк -триггер, выход которого соединен с управляницим входом блока выборки и хранения, дополнительный элемент сравнения, первый и второй входы которого соединены с входом и выходом блока выборки, и хранения, а выход соединен с установочным входом iJk -триггера, последовательно Соединенные элемент дифференцирования, вход которого соединен с .входом блока выборки и хранения, и триггер Имитта, выход которого соединен с входом синхронизации DK -триггера, выход четырехполюсника с регулируе «м коэффициентом передачи соединен с управляющим входом регулируемого усилителя через блок выборки и t Х1 нения. W сг

Фиг.1