Устройство автоматической регулировки уровня сигнала

/24-097Бвл. М 35кий государственныйм. В.И.Ленинаов и И.Д.Бондаренко662 (0888)е свидетелН 03 С 3/свидетельсН 03 С 3/ ьство СССР20, 1979.тво СССР201981ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УРОВНЯ СИГНАЛА(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретениярасширение диапазона частот входныхсигналов при сохранении минимального уровня динамических искажений.Устройство содержит регулируемый уси. литель 1, реверсивный счетчик 2, компараторы 3 5, эл-ты И 6 и 7, г ры 8и 9 тактовых импульсов, линии задержки 1 О и ВЯ-триггер 11. Цель достигается введением компаратора 5,й"цией которого является синхронизаия частот г-ров 8 и 9 с частотойвходного сигнала. В результате этогоустройство обеспечивает автоматическую регулировку коэФ. усиления усилителя 1 в требуемых пределах с низкимуровнем динамических искажений длявсех частот входного сигнала, Устройство также может использоваться дляавтоматической регулировки усиленияйимпульсных сигналов с большой скваж 6ностьв и изменяицейся частотой след,дования импульсов в широких пределахпри минимальном искажении Формы пере-даваемых сигпалов. 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах усиления электрических сигналов, частота которых изменяется в шиооких пределах по сложнымзаконам, а также для регулировки усиления в импульсных усилителях.Цель изобретения расширение диапазона частот входных сигналов при 10сохранении минимального уровня динамических искажений,На фиг.1 представлена структурнаяэлектрическая схема устройства автоматической регулировки уровня сигнала; 15,:на фиг.2 временные диаграммы работы,.устройства в режиме уменьшения коэффициента усиления; на фиг,З - временные диаграммы работы устройства в режиме увеличения коэффициента усиления,Устройство содержит регулируемыйусилитель 1, реверсивный счетчик 2,первый 3, второй 4 и третий 5 компара-,торы, первый и второй элементы И б и 257, первый и второй генераторы тактовых импульсов (ГТИ) 8 и 9, линию 10задержки, КБ"триггер 11.Устройство работает следующим образом,30Сигнал подается на вход регулируемого усилителя 1 и с его выхода поступает на входы компаратора 3-5 (фиг.2 а и За). Во втором компараторе 4 устанавливается максимальный пороговыйуровень 11 и производится контроль 35Максмаксимального значения сигнала,в первомкомпараторе 3 - минимальный пороговыйуровень 0 и производится контрольминимального значения сигнала, Порогсрабатывания третьего компаратора 5устанавливается на уровне минимально.го порога обнаружения полезного сигнала на фоне шума с заданной вероятностью 11 р45Если амплитуда входного сигналаниже максимального порогового уровня,но выше минимального, устройство работает следующим образом, Импульсыс третьего компаратора 5 запускаютГТИ 8 и 9 синхронно с частотой вход 50ного сигнала (фиг.2 в и Зв). Так какамплитуда сигнала ниже максимальногопорога, то с второго компаратора 4 непоступает сигнал, открывающий второй55элемент И 7 и импульсы с второго ГТИ,9 не проходят на вход вычитания реверсивного счетчика 2, Когда амплитудавходного сигнала превышает минимальный пороговый уровень, импульсы с первого компаратора 3 подаются на вход КЯ-триггера 11, который находится в состоянии логического "0" и первый элемент И б заперт. Линия 10 задержки, в качестве которой может использоваться, например, счетчик,форми-. рующая задержку путем счета определенного числа импульсов с первого ГТИ 8, с каждым импульсом с первого компаратора 3, подающимся на вход сброса, приходит в исходное состояние и импульсы на Я-вход КБ-триггера 11 не подаются. Следовательно первый элемент И б постоянно заперт и сигнал с первого ГТИ 8 не проходит на вход сложения реверсивного счетчика 2. Таким образом, в этом режиме изменения коэффициента усиления регулируемого усилителя 1 не происходит.Если амплитуда сигнала превышает максимальный пороговый уровень, на выходе второго компаратора 4 появляются импульсы 1,фиг,2 б), открывающие второй элемент И 7. Импульсы с второ го ГТИ 9 1,фиг.2 в 1 через второй элемент И 7 подаютя на вход реверсивного счетчика 2 (фиг.2 г), который уменьшает коэффициент усиления регулируемого усилителя 1 до тех пор, пока ампли туда входного сигнала не уменьшится ниже порога второго компаратора 4, При этом сигнал на выходе второго компаратора 4 исчезает, второй элемент И 7 закрывается и не пропускает импульсы с второго ГТИ 9. Состояние реверсивного счетчика 2 не изменяется и процесс уменьшения усиления останавливается, Второй ГТИ 9 выполнен таким образом, что с приходом каждого запускающего импульса с третьего компаратора 5 на выходе второго ГТИ 9 имеется Б импульсов (Б,2,3).Число Б выбирается из требуемой скорости регулировки усиления регулируемого усилителя 1, Если за один период входного сигнала его амплитуда не уменьшилась ниже максимального порога, то описанный процесс продолжается в последующие периоды, пока амплитуда не достигает нужного уровня. Когда амплитуда входного сигнала уменьшается ниже минимального порога первого компаратора 3 (фиг.За), устройство работает следующим образом. Импульсы с третьего компаратора 5 запускают первый ГТИ 8 (фиг.Зв) такимобразом, чтобы его частота равнялась частоте входного сигнала, Если эа время задержки линии 10 амплитуда входного сигнала ни разу не превыша 5 , ет минимальный порог, импульсы с пер- . вого компаратора 3 (Лиг.Зб)не посту павт на вход сброса линии 1 О задержки, и на выходе появляется импульс (фиг.Зг), подаваемый на Я-вход кЯ триггера 11 и перебрасываищий его в состояние логической "1". При этом первый элемент И 6 открывается, и импульсы с первого ГТИ 8 (Лиг.Зд) проходят на вход реверсивного счетчи ка 2, который увеличивает коэдйициент усиления регулируемого усилителя 1 до тех пор, пока входной сигнал не превысит минимальный порог удержания. Когда амплитуда входного сигнала пре высит порог первого компаратора 3, импульс с первого компаратора 3 (Лиг,Зб), подаваемый на К-вход КЯ- триггера 11, перебрасывает триггер в состояние логического01, а линии 25 10 задержки - в исходное состояние, первый элемент И 6 закрывается, состояние реверсивного счетчика 2 не изменяется, и процесс увеличения уси-, ления останавливается. 30В качестве линии 10 задержки может быть .использован счетчик, коэ- Аициент деления которого определяет длительность задержки, причем для максимального быстродействия петли регулировки усиления коэААициент де-. ления его следует выбрать равным 2.Необходимо отметить, что в зависимости от требуемой быстроты регулировки усиления ГТИ можно, построить 40 таким образом, что с каждым синхрони зируищим импульсом с третьего компаратора 5 на их выходах будут появляться два, три и более импульсов, а не один, как показано на временных ди аграммах, в этом случае соответствующим образом следует изменить коэААициент деления .счетчика линии 10 задержки, Первый ГТИ 8 должен быть пост" роен так, чтобы в присутствии полезного сигнала (тактовых импульсов на выходе третьего компаратора 5) он работал в режиме внешнего запуска, а при отсутствии импульсов с третьего компаратора 5 он переходил бы в режим 55 автогенерации с частотой, близкой к входным частотам, Такое построение генератора вызвано тем, что если на вход усилителя поступает сигнал большой амплитуды, то его усиление минимально, и в случае мгновенного исчезновения сигнала усилитель остается в режиме минимального усиления, а это увеличивает вероятность пропуска последуншего сигнала, если его амплитуда очень мала. Построив первый ГТИ 8 указанным образом, можно обеспечить в отсутствие тактовых импульсов постепенное увеличение коэФфициента усиления до максимума,Таким образом, из сказанного вьппе следует, что Функцией третьего компаратора 5 является синхронизация частот ГТИ 8 и 9 с частотой входного сигнала, и поэтому устройство обеспечивает автоматическуи регулировку .коэФАициента усиления регулируемого усилителя 1 в требуемых пределах с низким уровнем динамических искажений дпя всех частот входного сигнала. Кроме того, устройство может использоваться для автоматической регулировки усиления импульсных сигналов с большой скважностьи и изменявшейся частотой следования импульсов в широких пределах при минимальном искажении Формы передаваемых сигналов.Формула и з о б р е т е н и яУстройство автоматической регулировки уровня сигнала, содержашее регулируемый усилитель, к управляищим входам которого подкличен реверсивный счетчик, последовательно соединенные КЯ-триггер и первый элемент И, выход которого подкличен к входу сло жения реверсивного счетчика, последовательно соединенные первый генератор тактовых импульсов, выход которого подкличен также к второму входу первого элемента И, и линия задержки, выход которой подключен к Я-входу ВЯ-триггера, последовательно соеди неннце второй генератор тактовых импульсов и. второй элемент И, выход которого подключен к входу вычитания реверсивного счетчика, первый компаратор, вклвченный между выходом ре гулируемого усилителя и К-входом КЯ-триггера, и второй компаратор, вклвченный между выходом регулируемого усилителя и вторым входом второго элемента И, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с цельш расширения диапазона частот входных сигналов при сохра1425811 ненни минимального уровня динамических искажений, в него введен компаратор, вкличенный между выходом ре."гулируемого усилителя и входами синхронизации обоих генераторов тактовых импульсов, порог срабатывания которого выбран равным порогу обнаруженияполезного сигнала на Фоне шума, авход сброса линии задержки подкличенк вихрду первого компаратора. б Оиак Омин тавитель С.Даниэлянред А. Кравчук Корректор М.Максимишинец аказ 4782/ Тираж 928 Под НИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раушская наб., д, писное фическ едприятие, г. ужгород, у роизводственно-п ектн едактор Е.Папп Т и Унии