Устройство автоматической регулировки усиления

ОПИСАН ИЗОБРЕТЕНИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(56) Есаков В.ф, Автоматическая регулировка усиления в усилителях НЧ.-М.: Энергия, 1970, с, 47.Авторское свидетельство СССР У 11 24429, кл, Н 03 С 3/20, 1 983, (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к устройствам, предназначенным для изменения (сжатия) динамического диапазона сигнала. Цель изобретения - уменьшение динамических искажений сигнала. Устройство содержит управляемый усилитель 1, выпрямитель 2, конденсатор 3, управляемый резистор 4, изме 2ритель 5 среднеквадратичных значений,аттенюатор 6, делители 7 и 13, пиковый детектор 8, перемножитель 9,амплитудный детектор 10, частотныйкорректор 11, логарифматор 1 2 и масштабный усилитель 14. При поступлении сигнала на усилитель 1 он с помощью системы управления, состоящейиз выпрямителя 2 и фильтра, выполненного из конденсатора 3 н резистора 4, обеспечивает сужение динамического диапазона этого сигнала.Дляминимизации динамических искаженийв устройстве осуществляется регулировка постоянной времени указанногоФильтра и соответственно времениего восстановления с помощью введенных измерителя 5, аттенюатора 6, делителей 7 и 13, детекторов 8 и 10,перемножителя 9, корректора 11,логарифматора 12 и усилителя 14.2 ил,1Изобретение относится к радиотехническим устройствам обработки аналоговых сигналов, конкретно к устройствам, предназначенным для изменения (сжатия) динамического диапазона сигнала.Цель - уменьшение динамическихискажений сигнала.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройстваавтоматической регулировки усиления, на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая его работу.Устройство автоматической регулировки усиления содержит управляемый усилитель 1, выпрямитель 2,конденсатор 3, управляемый резистор 4, измеритель 5 среднеквадратичных значений, аттенюатор 6, первый 20делитель 7, пиковый детектор 8, перемножитель 9, амплитудный детектор 10,частотный корректор 11, логарифматор 12, второй делитель 13, и масштаб"ный усилитель 14. 25Устройство автоматической регулировки усиления работает следующим образом .Сигнал, динамический диапазон которого подлежит сжатию, поступает на 30вход управляемого усилителя 1, выходное напряжение которого подается навыход устройства и также на выпрямитель 2. С целью минимизации нелинейных искажений, обусловленных пульсациями напряжения, целесообразноприменять двухполупериодные выпрямители. Пульсирующее напряжение выпрямителя 2 фильтруется цепью, состоящей из конденсатора 3, а также управляемого резистора 4, и поступает науправляющий вход управляемого усилителя 1, Перечисленные элементы представляют собой систему управления,сужающую динамический диапазон выходного сигнала устройства.Для минимизации динамических искажений постоянная времениукаэанного фильтра и соответственновремя восстановления сподвергаются регулировке.ЪНапряжение, управляющее в ,г, вырабатывается не только в результатевыпрямления выходного сигнала частотного корректора 11, но и рядом дРУгих 55элементов,Входное напряжение поступает наизмеритель 5 среднеквадратическихзначений (ИСКЗ), выходной сигнал которого ослабляется аттенюатором 6,имеющим коэффициент передачи в 4 1,и поступает на первый вход первогоделителя 7. Второй вход делителя 7связан с выходом пикового детектора8. Таким образом, выходное напряжение первого делителя 7 равно11,П = в, = в р,эат.е. пропорционально пик-фактору Рсигнала.Укаэанное напряжение подается напервый вход перемножителя 9, на второй вход которого поступает входноенапряжение амплитудного детектора10, постоянная времени заряда. котоРого около единиц, а разряда - порядка сотен миллисекунд.На амплитудный детектор 10 поступает входной-сигнал устройства послеего частотной коррекции. Амплитудночастотная характеристика (АЧХ) частотного корректора 11 близка к АЧХдифференцирующего звена. Влагодаряэтому выходное напряжение амплитудного детектора 1 0 увеличивается прирасширении спектра импульсного выброса, т.е. уменьшение его длительности 11 = в 1/,Поэтому напряжение перемножителя 9 равно11= в,в р/г.Таким образом, в указанном сигнале перемножителя содержится информация не только о спектрально-временных свойствах ячпульсного выброса (й ), но также о его амплитуде относительно уровня, близкого к эффективному значению сигнала.Сигнал перемножителя после логарифмирования поступает на первый вход второго делителя 13. На его первый вход подается некоторое опорное напряжение 0 (1 ), напряжение, являющееся результатом деления, усиливается масштабным усилителем 14 и подается на управляющий вход управляемого резистора 4. Таким образом, управляющее напряжение и пропорциональная ему постоянная времени востановления оказьваются связанными со свойствами сигнала и параметрами устройства следующим образом:ФПо (еоссг )1 п т 2 паР 7 Тч.где К - коэффициент передачимасштабного усилителя, ш,ш - постоянные коэффициенты, П /осст опорное напряжение.Из рассмотренного . п ринцип а функциоййрования устройства следует,чтовремя экспоненциального процесса С,. до уровня напряжения ш П ф постоянно и определяется опорным напряжением 10 0 /С , Требуемый размах управляющего напряжения, подаваемого на управляемый резистор 4, задается масштабным усилителем 4. Поэтому по. - стоянная времени , , - восстановле ния фильтра и соответственно время восстановления, уменьшаются при увеличении пик"фактора сигнала, т,е.относительной амплитуды импульсного выброса, а также в результате сни О жения его длительности, Причем глубина регулирования может изменяться .как линейно, путем изменения коэффициента передачи масштабного усилите,ля 14, так и нелинейно - вариацией 25 коэффициента передачи аттенюатора 6. Формула изобретенияУстройство автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно соединенные управляемый уси- ЗО литель, вход которого является входом устройства, и выпрямитель, между выходом которого и общей шиной включены параллельно соединенные конденсатор и управляемый резистор, приэтом выход выпрямителя соединен с вхо"дом управления управляемого усилителя,а также последовательно соединенныечастотный корректор, вход которогоподключен к входу устройства, и амплитудный детектор, о т л и ч а ю -щ е е с я тем,что, с целью снижениядинамических искажений сигнала, внего введены последовательно соединенные измеритель среднеквадратичногозначения, вход которого подключен квходу устройства, и аттенюатор, пиковый детектор, подключенный к входуустройства, первый делитель, вход делимого и делителя которого подключенык выходам пикового детектора и измерителя среднеквадратичного значениясоответственно, последовательно соединенные перемножитель, первый и второй входы которого подключены к выходам амплитудного детектора и первого делителя, соответственно, и логарифматор, последовательно соединенныевторой делитель и масштабный усилитель,выход которого подключен к входу уп-равления управляемого резистора, причем вход делителя второго делителяподключен к выходу логарифматора,а вход делимого является входом дляподачи опорного напряжения.рректор Л. Пилипенк дактор Л. Заице Заказ 3108 Тираж 884 Подпи Н сударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно в издательск комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101