Устройство автоматической регулировки усиления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУВЛИК 09 (11) б 37 А 46 ВН 036 3 20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) . Авторское свидетельство СССМ 613485, кл, Н 03 О 3/20, 1976,2, Патент ГДР У 70913,кл. Н 03 Ь 3/20, 1975 (пр(54)(57)УСТРОЙСТВО АВОИАТИЧЕСК 0 ЙРЕГУЛИРОВКИ УС 1 Ц 1 ЕНИ 11, содержащеесоединенные последовательно М, гдей 2 , усилителей с регулируемымикоэффициентами усиления, амплитудныйдетектор и фильтр нижних частот, атакже йпороговых элементов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения отношения сигнал-шум,каждый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления выполнен в виде входного и выходного транзистороввключенных по каскадной схеме, и регулнрующего транзистора, включенног параллельно выходному транзистору, между выходом фильтра нижних частот и базой выходного транзистора каждого усилителя с регулируемм коэффициентом усиления, кроме М-го, включен соответствующий алгебраический весовой сумматор, выход 1-го, где 3 = 1, 2 Й-.1, алгебраического весового сумматора соединен также с базой регулирующего транзистора (111)-го ускпителя с регул чуемым коэффициентом усиления, коллектор которого через соответствующий пороговый элемент соединен с другим входом 1-го алгебраического весового сумматора, ЕФ при этом база регулирующего транзистора первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключена к выходу фильтра нижних частот, а база выходного транзистора Й-го усилите- Я ля с регулируемым коэффициентом усиления является входом напряжения задержки регулирования..Изобретение относится к радиотех.нике и может быть использовано в радиоприемчых устройствах различногоназначения,Известно устройство автоматической регулировки усиления (АРУ), содержащее М усилителей. Между выходомкаждого предыдущего усилителя ивходом каждого последующего усилителя включен коммутатор. Иеждвы выходом 10М-го усилителя, выполненного в видеусилителя с регулируемым коэффициентом передачи, и управляющими входамикоммутаторов включены последовательно амплитудный детектор, выход которого соединен с регулирующим входомМ-го усилителя, элемент управленияреверсивный счетчик и дешифратор ЩПри выполнении определенных усло-вий указанное устройство может обеспечить малое изменение коэффициен-та шума усилителя при работе АРУ,однако коммутация цепей каскадовне позволяет выполнить АРУ быстродействующей, Поэтому для системсвязи, у которых динамический диапазон быстрых флюктуаций входныхсигналов приемных устройств превышает +7 дБ, применение указанногоусчройства не оправдано,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство автоматической регулировки усиления, содержащее соединенные последовательно М, где М ) 2,усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, амплитудный детектор и фильтр нижних частот,атакже Мпороговых элементов, Выход каящого порогового элемента соединен с управляющим входом соответ 40ствующего усилителя с регулируемым:коэффициентом усиления 2 .Однако известное устройство не1 позволяет обеспечить требуемое от 1 45:ношение сигнал-шум на выходе в силу флюктуаций пороговых уров- фней пороговых элементов, что особенно сильно сказывается прибольшом динамическом диапазоне входного сигнала,50Цель изобретения - увеличениеотношения сигнал-шум.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве автоматической регулировки усиления, содержащем соединенные последовательно М,где М 3 2 усилителей с регулируемымикоэффициентами усиления, амплитудный детектор и фильтр нижних частот, атак,е М- пороговых элементов, каждый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления выполнен в видевходного и выходного транзисторов,включенных по каскадной схеме, и регулирующего транзистора, включенногопараллельно выходному транзистору,между выходом фильтра нижних частоти базой выходного транзистора каждого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, кроме М-го,включен соответствующий алгебраический весовой сумматор, выход-го,,где 1=1,2 М, алгебраического весового сумматора соединен с базой регулирующего транзистора(1+1)-го усилителя с регулируемымкоэффициентом усиления, коллектор1которого через соответствующийпороговый элемент соединен с другимвходом-го алгебраического весового сумматора, при этом база регулирующего транзистора первого усилителя с регулируемым коэффициентомусиления подключена к выходу фильтра нижних частот,а база выходного транзистора М-го усилителя срегулируемым коэффициентом усиленияявляется входом напряжения задержки регулирования.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства автоматической регулировкиусиления (М=З).Устройство содержит усилители 1 срегулируемыми коэффициентами усиления, амплитудный детектор 2, фильтр3 нижних частот, пороговые элементы4, алгебраические весовые сумматоры5, входные 6, выходные 7,и регулирующие 8 транзисторы, вспомогательныетранзисторы 9, стабилитроны 10 иусилительные транзисторы 11,Устройство автоматической регулиро вки усиления работает следующим образом.Рассмотрим работу устройства для случая М=З.11 ри подаче на вход устройства сигнала, при котором напряжение регу лирования превьппает напряжение задержки АРУ (Е), изменяется коэффициент усиленйя только последнего (третьего) усилителя 1, так как в остальных усилителях 1 приращение регулируемого напряжения одинаково по обеим базам входного 6 и выходно3 11363го 7 транзисторов предыдущих усилителей 1.При увеличении регулирующего напря.жения выходное напряжение регулирующего транзистора 8 третьего усилителя 1 превышает напряжение порога, задаваемое стабилитроном 10,ипосле усиления их разности в усилителе ошибки, собранном на транзисторе 11, поступает на первый входвторого алгебраического весовогосумматора 5, на второй вход которогопоступает входное напряжение Ор свыхода фильтра 3. Напряжение на выходе второго алгебраического весовогосумматора 5 фиксируется и регулировка последнего (третьего) усилителя1 прекращается,При дальнейшем увеличении напряжения регулирования аналогично изменяется коэффициент усиления предыдущего (второго) усилителя 1,так как напряжение на базе выходноготранзистора 7 этого усилителя 1 ужезафиксировано, а на базе РегулиРУющего транзистора 8 оно продолжаетизменяться, так как входное напряжение ОР проходит на выход первого .алгебраического весового сумматора5 (на второй вход которого напряЗОжение с выхода коллектора транзистора 11 первого порогового элемента 4не поступает). Коэффициент усилениявторого усилителя 1 изменяется,Если регулирующее напряжение растет дальше, то аналогично фиксирует М0 4ся напряжение на выходе первого алгебраического сумматора 5 и начинает изменяться коэффициент усиления следующего (первого) усилителя 1,Амплитудный детектор 2 и фильтр 3служат для формирования напряжениярегулированияВспомогательные транзисторы 9 обеспечивают работу усилителей 1 по постоянному току,В отличие от известного устройства предлагаемое обеспечивает строгую последовательность регулировкикоэффициента усиления регулируемыхкаскадов за счет того, что пороговыеэлементы стоят в цепи обратной "связи и влияние нестабильности их порогов меньше,Кроме этого, регулирующее напряжение для каждого последующего усилителя поступает не через пороговыйэлемент предыдущего усилителя, какэто имеет место в известном устройстве, а формируется отдельно,Это позволяет обеспечить для каждого усилителя заданный динамическийдиапазон изменения его коэффициентаусиления с высокой точностью и стабильностью беэ нелинейных искаженийрегулирующего напряжения пороговымэлементом предыдущих усилителей.Таким образом, использование данного устройства позволяет создатьустройство с малым (не болеедБ)изменением коэффициента шума в большом динамическом диапазоне АРУ -60 дБ и более.