Устройство с автоматической стабилизацией коэффициента усиления Советский патент 1985 года по МПК H03G3/20 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиопередающих устройствах, где усиление сигнала с амплитудной, однополосной или угловой модуляцией и установление выходного напряжения после окончания длительной паузы должно происходить без выбросов выходного напряжения, а коэффициент усиления тракта преобразования возбудителя должен быть равен номинальной величине и не зависеть от частот настройки возбудителя, а также от величины и В1еда модуляции входного сигнала.

Целью изобретения является уменьшение времени установления, а также повьпцение стабильности коэффициента усиления.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства с автоматической стабилизацией коэффициента усиления; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы.

Устройство с автоматической стабилизацией коэффициента усиления содержит тракт 1 усиления и преобразования частоты, состоящий, например из преобразователей 2 частоты, фильт ров 3, перестраиваемого фильтра 4, усилителя 5 и усилителя 6 с регулируемым коэффициентом усиления, линию 7 задержки, эталонный усилитель 8 л первый и второй амплитудные детектор 9 и 10, элемент 11 сравнения, инвертор 12, RC-фильтр 13 нижних частот, шунтирующую Цепь 14 из резистора 15, ключа 16 и источника 17 смещения.

Устройство с автоматической стаби лизациер коэффициента усиления работает следующим образом.

Тракт 1 усиления и преобразования частоты служит для усиления промодулированного входного сигнала и обеспечивает преобразование спектра частот входного сигнала в диапазон выходных частот. Входной сигнал с амплитудной, однополосной или угловой , модуляцией имеет фиксированную частоту несуЙ1ей, а выходной сигнал имеет частоту несущей, равную частот настройки тракта 1 усиления и преобразования частоты. При этом тракт 1 усиления и преобразования частоты должен обладать малым уровнем интермодуляционных искажений, а коэффициент усиления К тракта 1 усиления и

преобразования должен быть равен номинальной величине К, и не зависеть от. частоты настройки, величины входного сигнала и вида модуляции.

При отсутствии входного сигнала в промежутке времени О - t (фиг.2о() разностное напряжение ди на выходе элемента 11 сравнения равно нулю. На выходе инвертора 12 и управляющем входе усилителя 6 с регулируемым коэффициентом .усиления напряжение максимальное, а коэффициент усиления тракта 1 усиления и преобразования минимальный - min Постоянная разряда конденсатора RC-фильтра 13 при этом большая и определяется резистором RC-фильтра 13. При появлении входного сигнала в момент времени t величина сигнала на выходе тракта 1 преобразования минимальная (фиг. 2 е), величина разностного напряжения ли на выходе элемента 11 сравнения (фиг. 25) станет максимальной, а напряжение на.выходе инвертор 12 установится близким к нулю (фиг.2 Ключ 16 откроется и начнется быстрый

разряд конденсатора RC-фшIьтpa 13. Небольшая постоянная разряда этогб конденсатора определяется,в основном резистором 15. Коэффициент усиления тракта 1 усиления и преобразования и выходной сигнал быстро возрастают, а величина разностного напряжения . ли - уменьшается. Быстрое увеличение коэффициента усиления и выходного сигнала происходит до тех пор, пока разностное напряжение ли на выходе элемента 11 сравнения превьш1ает порог срабатывания ключа 16 в течение промежутка времени t -2 (Фиг.25). Порог срабатывания к.шоча.16 определяется напряжением смещения, подаваемым от источника 17 смещения. В момент времени tj ключ 16 закрывается, а постоянная разряда конденсатора RC-фильтра 13 становится большой. В течение промежутка времени tj - tj выходной сигнал, коэффициент усиления и напряжение на выходе инвертора 12 (фиг. 2е,а,в) медленно увеличиваюся, а регулирующее напряжение (фиг.2 уменьшается. В момент времени tj переходный процесс заканчивается. Выходной сигнал, регулирующее напряжение и напряжение на выходе инвертора 12 достигают установившегося значения, а коэффициент усиления равен номинальной величине Ко (фиг.2. г б) При отключении входного сигнала в момент времени t, разностное напряжение ди равно нулю, напряжени на выходе инвертора 12 примет максимальное значение (фиг. 2 в), регулирующее напряжение- (фиг. 2i) возрастает, а коэффициент усиления уменьшается (фиг. 2(9). В момент времени tf регулирующее напряжение достигает максимального значения (фиг. 2i), а коэффициент усиления (фиг. 2д) равен минимальной величине К.. Включение инвертора 12 между выходом элемента 11 сравнения и входом RC-фипьтра 13 нижних частот обеспечивает отсутствие выбросов выходного напряжения в моменты появления входного сигнала, так как коэффициент усиления тракта 1 усиления и преобра зования, во время пауз во входном сигнале, всегда уменьшается, а установление номинального коэффициента усиления и выходного напряжения посл окончания пауз всегда начинается с минимальных величин. Введение линии 7 задержки nosbtшает стабильность номинального коэффициента усиления тракта 1 усиления и преобразования и обеспечивает усиление сигнала с амплитудной, однополосной или угловой модуляцией без выбросов выходного напряжения, так как время задержки в тракте 1 усиления и преобразования и тракте эталонного усилителя 8 оказывается одинаковым, выбросов разностного .напряжения ли на выходе элемента 11 сравнения с длительностью, равной времени задержки в тракте 1 усиления и преобразования не будет,ключ 16 окажется закрытым а постоянная разряда конденсатора RC-фильтра П будет большой. Подключение управляющего входа ключа 16 к выходу элемента 11 срАвнения обеспечивает уменьшение времени установления номинального коэффициента усиления тракта 1 усиления и преобразования, так как после окончания длительной паузы в первоначальный момент времени за счет большой разниц цы продетектированных сигналов на входах элемента 11 сравнения разностное напряжение лУ на выходе элемента 11 сравнения значительно превышает порог срабатывания ключа 16, последний оказывается открытым, постоянная разряда конденсатора RC-фильтра 13 уменьшенной, а коэффициент усиления тракта 1 усиления и преобразования начнет быстро возрастать до тех пор, пока уровни продетектированных сигналов на входах элемента 11 сравнения не выравняются, а разностное напряжение AV не станет меньше порога срабатывания ключа 16. Таким образом, ,в предложенном устройстве номинальный коэффициент усиления тракта 1 усиления и преобразования не зависит от величины и формы усиливаемого сигнала, при этом выбросы в выходном напряжении отсутствуют, а время установления номинального коэффициента усиления мало-. г - Х 1 - J Г -ГГ1 |/7о/7ог

Фиг. 2 срабатывания ключа

t. УСТРОЙСТВО С АВТОМТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИЕЙ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ, содержащее тракт усиления и преобразования частоты, вход и выход которого являются входом и выходом устройства, между выходом и входом управления коэффициентом усиления тракта усиления и преобразования включены последовательно соединенные первый амплитудный детектор, элемент сравнения, инвертор и RC-фильтр нижних частот, к выходу которого подключена шунтирующая цепь из последовательно соединенных резистора и ключа, а также последовательно соединенные эталонный усилитель и второй амплитудный детектор, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени установления, управляющий вход ключа подключен к выходу элемента сравнения, а в шунтирующей цепи последовательно с резистором и ключом включен источник смещения. Л 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что, сцелью повышения стабильности коэффициента усиления, между входом устройства и эталонным усилителем включена -линия задержки.