Устройство автоматической регулировки усиления Советский патент 1983 года по МПК H03G3/30 

Иэобретенве относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических системах для стабилизации уровня электрических сигналов.

Известно устройство автоматической регулировки усиления САРУ),содерjuatt s последоватеЛ1 н0 включенные схему сравнения напряжений, одновиСратор, усилитель, интегратор, лине- аризирующуго схему. К одному входу схемы сравнения подключен источник сигнала, а к другому - генератор порогового напряжения. К другому ахо,ду интегратора подключен генератор напряжения, увелйчиваю|цего коэффициент усиления tl.

Для предотвращения .насыщения тракташумом или помехами коэффициент усиления сначала медленно увеличива от по линейному закону до превышения порогового уровня, а затем е стро уменьшают для поддержания уровня Сигнала ниже насьпцения. Однако из-за малой постоянной времени регулирования э-то устройство непригодно для стабилиэагщи коэффициента усиления усилителя при воздействии на него дестабилизирующих факторов (климатические, механические воздействия и др.) в случае,когда полезные сигналы

кратковременныи не должны изменяться под действием АРУ, а увел|д1ение постоянной времени в замкнутой сиХгтее ме регулирования при выбранной постоймной времени фильтра ограничено усилением в петл:е обратной связи.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае|п :мс«4у результату является устройство АРУ, которое содержит последовательно включен1ше регулируекшй усилитель, выпрямитель триггер иЫидта и интегратор, выход которого подключен к . управляющему входу регулируемого лителя. Для увеличения постоянной времени регулирования интегратор выполнен в виде цепи из яалапа накаливания и фоторезистора г между которыми

находится форесцирующее вещество 23. 2О

Недостатком такого устройства АРУ является малая постоянная времени регулирования, так как цепь обратной : связи замыкается при превышении вы25 ходным сигнале детектора порога опрокидывания триггера . При этом постоянная времени регулирования уменьшается в коэффициент петлевого усиления раз по сравнению с постоян30 ной времени интегратора. Цель изобретения - увеличение постойнной времени регулирования. Поставленная цель достигается тем что в устройство автоматической регулировки усиления, содержащее после довательно соединенные регулируемый усилитель, выпрямитель и релейный элемент, а также инерционный элемент выход которого подключен к управляющему входу регулируемого усилителя, между выходом релейного элемента и входом инерционного элемента включен блок временной задержки. Такое устройство АРУ позволяет увеличить постоянную времени регулирования до постоянной времени инерционного элемента. На чертеже представлена блок-схема устройства АРУ. Устройство АРУ содержит последовательно включенные регулируемый усилитель 1, выпрямитель 2, релейный элемент 3, блок 4 временной задержки и инерционный элемент 5,. причем ре- лейный элемент 3 состоит, например, из схемы б сравнения, к управляющему входу которой подключен источник 7 порогового напряжения, а к ее выходу - вход триггера Шмидта 8, которого соединен с входом блока 4 временной задержки. Инерционный элемент 5 состоит, например, из последо вательно включенных источника 9 постоянного напряжения,ключевого каскада 10, шунтированного по выходу резистором 11, интегратора 12 и усилителя 13 постоянного тока. Выход инерционного элемента 3 подключен к управляющему входу регулируемого уси лителя 1. Вход регулируемого усилителя 1 является входом устройства, а его выход -. .выходом устройства. После включения питания коэффициент усиления регулируемого усилителя 1 резко уменьшается с помощью выходного напряжения усилителя 13 по стоянного тока, а затем медленно увеличивается по пилообразному закону под действием напряжения на выход интегратора 12, конденсатор которого заряжается от источника 9 постоянного напряжения через открытый клкзчевой каскад 10 и резистор интегратора 12 с большим сопротивлением. Когда коэффициент усиления достигает такой величины, при которой выходной шум . регулируемого усилителя 1, выпрямленный в выпрямителе 2, превышает пороговое напряжение источника 7,выходной сигнсш схемы 6 сравнения опрокидывает триггер Шмидта.8. Вместо триггера Шмидта может быть использован и другой элемент с одним устойчивым состоянием - одновибратор, уси литель с большим коэффициентом уси.ления и др., обеспечивающие на выходе сигнал постоянного уровня, достаточный для полного запирания ключевого каскада 10 в течение времени превышения выходным сигналом выпрямителя 2 порогового напряжения источника 7. Выходной сигнал триггера Шмидта 8 подается в блок 4 временной задержки, выходной сигнал которого запирает ключевой каскад 10. При этом конденсатор интегратора 12 начинает разряжаться через резистор 11, т.е. происходит изменение знака производной выходного сигнала интегратора 12, который после прохождения усилителя 13 постоянного тока начинает уменьшать коэффициент усиления регулируемого усилителя 1 по пилообразному закону. Выходной сигнал выпрямителя 2 начинает уменьшаться,и, когда его уровень станет ниже уровня порогового напряжения источника 1, сигнал на выходе схемы сравнения 6 пропадет и триггер Шмидта 8 вернется в исходное состояние. Однако отпирание ключевого каскада 10 произойдет через время, определяемое блоком 4 временной задержки. Этим обеспечивается размыкание цепи обратной связи АРУ. После отпирания ключевого каскада 10 конденсатор интегратора 12 снова начинает заряжаться от источника постоянного напряжения и весь цикл работы устройства повторяется. Уровень выходного шума регулируемого усилителя 1 колеблется по симметрич- . ному пилообразному треугольному закону относительно среднего уровня, равного уровню порогового напряжения источника 7. Время задержки блока 4 ограничено допустимым максимальным отклонением выходного шума регулируемого усилителя 1 от среднегр уровня. Это отклонение при необходимости может регулироваться Изменением временной задержки в блоке 4. Сопротивление резистора 11 должно быть намного меньше сопротивления резистора интегратора 12. Испытания предлагаемого устройства показали/ что по сравнению с известными устройствами АРУ постоянная времени регулированная увеличивается в коэффициент усиления петли обратной связи раз. Это позволяет использовать его в устройствах для стабилизации выходного уровня сигнала или для выравнивания коэффициентов передачи каналов, подверженных влиянию медленно действующих дестабилизирующих факторов. Формула изобретения Устройство автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно соединенные регулируемый усилитель, выпрямитель и релейный эле- . мент, а также инерционный элемент, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого усилителя.

отличающееся тем, что,с целью увеличения постоянной времени регулирования, между выходом релейного элемента и входом инерционного элемента включен блок временной за.держкн. ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США И 3735272, кл. Н 03 G 3/20, 1973.

3. Патент Швейцарии 360972, кл. 42 G 8/01, 1964 (прототип).

ffd/JfO