Устройство автоматической регулировки усиления

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 144 И 9) 504 Н 03 С 3/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ 4141306/24-0928.10.8607.12,88. Бюл. У 45Л.(.Беспалов и Л,(,Греб621,396,662(088,8)Авторское свидетельство169, кл. Н 03 С 3/30, 1 22)(53) (56) В 253 кл.ЙствИЛЕН относится к радио бретения - расшиет ель и ия по ог 1 пропу низких част в облас(вторск В 995274, (54) УСТРО ЛИРОВКИ У (57) Изоб технике. рение пол ющей сиги Устр-во с ое свидетельство СССР Н 03 С 3/30, 1978, О АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГ.диненные регулируемый усилитель 1,выпрямитель 2, релейный эл-т 3, состоящий из компаратора 6 и источника7 опорного напряжения, аналоговыйперемножитель П) 4 и инерционноезвено 5, При введении (П 4 среднийуровень сигнала на выходе усилителя1 поддерживается точно равным напряжению источника 7 и промодулирован пилообразным напряжением, размах которого равен окну срабатываниякомпаратора 6. Цель достигается засчет снижения нижней граничной частоты при воздействии максимальноговходного сигнала в число раз, равноедиапазону действия автоматическойрегулировки усиления, 3 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах обработки сигналов, напримерв устройствах сжатия динамическогодиапазона,5Цель изобретения - расширение по"лосы пропускания по огибающей сигнала в область низких частот.На Фиг,1 представлена структурнаяэлектрическая схема устройства автоматической регулировки усиления; наФиг,2 - форма входного сигнала; наФиг3 - регулировочная характеристикарегулируемого усилителя устройства 5автоматической регулировки усиления,аппроксимированная прямой линией,Устройство автоматической регулировки усиления (АРУ) содержит последовательно соединенные регулируемый 20усилитель 1 выпрямитель 2, релейныйэлемент 3, аналоговый перемножитель4 и инерционное звено 5, причем релейный элемент 3 выполнен, например,в виде компаратора 6 и источника 7 25опорного напряжения.Устройство АРУ работает следующимобразом.При включении коэффициент передачи регулируемого усилителя 1 минимален, так как напряжение на выходеинерционного звена 5 равно нулю, и на,управляющий вход регулируемого усилителя 1 поступает напряжение црегегоНапряжение, поступающее с выходавыпрямителя 2, меньше опорного напряжения Ц , Формируемого источником 7опорного напряжения, и компаратор 6находится в соответствующем состоянии (например, состояние "1"). При Оэтом коэффициент передачи перемножителя равен -1 и выходное напряжениеинерционного звена 5 меняется по законуц -- -" -ц дй1 45ф 4 В.С фгде Цц - выходное напряжение инерционного звена 5, иц( экспоненциально нарастает.Рабочий участок Ци - отрицательный, поэтому напряжение, поступающее на вход регулируемого усилителя 1, равноЦрег/Ци /что при увеличении (Ц/ ведет к увеличению коэффициента передачи регулируемого усилителя .Как только коэффициент передачи регулируемого усилителя 1. возрастет настолько, что напряжение, поступающее на компаратор 6 с выхода выпрямителя 2, превышает напряжение Цо фкомпаратор 6 переходит в другое состояние (состояние "2"), соответствен"но, знак коэффициента передачи биполярного звена изменится на +1 и (Ц,(начинает экспоненциально убывать,уменьшая коэффициент передачи регулируемого усилителя 1.Как только напряжение на выходевыпрямителя 2 становится меньше Цкомпаратор 6 снова переключается всостояние "1" и коэффициент усилениярегулируемого усилителя 1 начинаетувеличиваться,Таким образом, средний уровеньсигнала на выходе регулируемого усилителя 1 поддерживается точно равнымнапряжению Ц и промодулирован пило"образным напряжением, размах которого равен окну срабатывания компаратора 6.Рассмотрим работу устройства АРУпри ступенчатом возрастании амплитуды сигнала на ее входе (фиг.2),Применяют следующиеобозначенияЦ - амплитуда сигнала, поступающегона вход регулируемого усилителя 11Цю - значение Ц, в момент временисО; Ц - приращение Ц при= О; ц - амплитуда сигнала на выходе регулируемого усилителя 1; К(О) -коэффициент усиления регулируемогоусилителя 3 при йО.Регулировочная характеристика регулируемого усилителя 1 (фиг.3) определяется выражениемКо о Црег фЗакон формирования регулировочного напряжения Црег следующий:Црег = Црего /Ци( .д (ци( 1 (втв втв ( Ц Д (Ц втЦ )и1 е- 6 СОО ." .Б )где1 при хО6 (х)О при хсО,Так как приращение сигнала навходе устройства положительное,,1 г КС Прего "рег )1 йПй ЙО ЙК О СП 1 рег тК - - + Ц Йй йс ас . ас5Подставляя сюда выражение для(ИЬ е"Побеге- БрегБде КСОПрг + К - Ка ВКС КС 10 Получают однородное дифференциальное уравнениесПЪ П аЙй КС. фрешение которого записывается в виде 1294-Гасоколо Бо, а член О,е:соответствует восстановлению АРУ при ступенчатом изменении амплитуды сигнала на входе регулируемого усилителя 1.Взяв производную от Б по времени СЬ.Кс 1КсЙ КС КС можно увидеть, что скорость восстановления АРУ не зависит от амплитуды входного сигнала, т.е. изобретение позволяет расширить полосу пропускания устройства АРУ.по огибающей сигнала за счет снижения нижней граничной частоты при воздействии максимального входного сигнала в число раэ, равное диапазону действия АРУ.(кс Постоянную времени С находят из начальных условий при с ОПоС П+П К(0) П- +Пбои)фОбозначив ,- через П получаютГоокончательное выражениеЕ л0 П е + П П еЦРсв котором член П е описывает колебания амплитуды выходного сигналаУстройство автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно соединенные регулируемый усилитель, выпрямитель и релейный элемент, а также подключенное к управляющему входу регулируемого усилителя инерционное звено, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения полосы пропускания по огибающей сигнала в область низких частот, между выходом и входом инерционного звена включен аналоговый перемножитель, знаковый вход которого подключен к выходу релейного элемента. 30 20 Формула изобретения1443129 Составитель С,ДаниэлянРедактор М,Бланар Техред М.Дидык Корректор М.Демч 393/52ВНИИ Зака 113035 роизв ственно-полиграфическое предприятие, г, ужгород, АД Проектная, 4 Тираж 929 И Государственног делам изобретений Москва, Ж, Рау Подписноекомитета СССРи открытийская наб д. 4/5