Устройство автоматической регулировки усиления

(51 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИПРИ ГННТ СССР ИЗОБРЕТЕН А 440923 12. 04.07.10.И,И. Гарку Лихачев, А 9/24-098890. Бюл37В.И, КлЛостни ментов,и Л,Н.Са 621.396.662 ( Авторское сви 2310, кл. Н 0 8,8)тельсС 3/2 о С19(54) УСТРО РЕГУЛИРОВ 16 (57) Изобр технике. Ц надежности вия. Цель д гокаскадном ОЙ ТВО АВТОИАТИЧЕУСИЛЕНИЯ тение относитсяель изобретенияи увеличение бьостигается темусилителе 1, в ради о е тродеист но ыполненном Раифа(21) (22) (46) (72) АЛ. кови (53) (56)12 КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ в виде усилительных ячеек 20 - 20каждая из которых содержит входнойкоммутатор 21, усилитель. 22 и ключ23, дополнительного входного коммутатора 24, выходного усилителя 25 идополнительного ключа 26, каждыйусилитель охвачен частью плавной регулировки усилителя, подключаемойкоммутатором 16 цепи плавной регули-, .ровки усиления, а также тем, что вцепи дискретной регулировки включены 017-триггеры 19, которые позволяют исключить связь между постоянной времени цепи регулировки ипериодом следования импульсов на выходе второго генератора 9 импульсов, 1598116Изобретение относится к радиотехнике и может бытьиспользовано длярегулировки усиления.радиоприемныхтрактов повышенной надежности.Цель изобретения - повышение надежности и увеличение быстродействия.На чертеже, представлена структурная электрическая схема устройстваавтоматической регулировки усиления.Устройство автоматической регулировки усиления содержит многокаскадный усилитель 1, амплитудный детек-тор 2, элемент 3 сравнения с постоянными порогОВыми уровнямиу реВерсивный 15счетчик 4, первый генератор 5 импульсов, элемент 6 сравнения кодов,элемент 7 развязки, первый элементИ 8, второй геератор 9 импульсов,второй элемент И 10, первый элементНЕ 11, четвертый элемент И 12, блок13 определения количества включенныхусилительных каскадов, счетчик 14,третий элемент И 15, коммутаторы16 - 16 цепи плавной регулировкиусиления, элемент ИЛИ 17, второйэлемент НЕ 18, счетные РЧ-триггеры19, усилительные ячейки 20- 20содержащие каждая входной коммутатор 21, усилитель 22 и ключ 23. Мно,гокаскадньп усилитель 1 содержит до30полнительный входной коммутатор 24,вьходной усилитель 25 и дополнительный ключ 26,Кроме того, на чертеже обозначенывыход 27 "Сигнал на первом входе11больше сигнала на втором входе , выход 28 "Сигнал на первом входе мень 31ше сигнала на втором входе и выход29 "Сигналы на первом и втором входахравны". 40Устройство работает следующим обрабом.Допустим, что число усилителей 22равно 3, тогда число входных коммутаторов 21 вместе с дополнительным вход ным коммутатором 24 равно 4, а число коммутаторов 16 цепи плавной регулировки усиления равно 3. Число разрядов счетчика 14 равно 4.Для рассматриваемого случая счетчик 14 может на- -0ходиться в одном из (2 - 1) состояний, так как комбинация "0000" является запрещенной, что соответствуетчетырем возможным режимам работы мноГокаскадного усилителя 1; Включенодин усилитель 22, включены два усилителя 22, включены три усилителя 22,включены все усилители 22 и включенвыходной усилитель 25, Число состояний реверсивного счетчика 4 должно соответствовать числу различных режимов, Для рассматриваемого случая соответственно имеют; "001", "010", "011", "100", где "001" - включение первого усилителя 22, "010" - включение двух усилителей 22, "О 11" - включение трех усилителей 22, "100" - включение всех усилителей 22 и выходного усилителя 25. Состояние реверсивного счетчика 4 в каждом режиме совпадает с числом включенных усилителей в двоичном коде. Для устранения кольцевого эффекта и возможности выхода за разрешенные комбинации в реверсивном счетчике 4 должна быть блокировка.Устойчивость схемы регулирования обеспечивается выбором периода следования импульсов первого генератора 5 импульсов и постоянной времени цепи автоматической регулировки усиления усилителей 22 и выходного усилителя 25.Пусть в исходном состоянии счетчик 14,находится в состоянии "0001", что соответствует включению усилителя 22 на выход многокаскадного усилителя 1 через входные коммутаторы 21 и дополнительный входной коммутатор 24, а также соединение выхода амплитудного детектора 2 на вход регулировки усиления через нормально замкнутые коммутатоРы 16 цепи плавной регулировки усиления. При этом на выходе первого счетного ПЧ-триггера 19 появляется сигнал логической "1", а на выходах остальных счетных ПЧ-триггеров 19 сигнал логическо.го "0". Реверсивньй счетчик 4 находится в состоянии "00 1". Тогда появление на выходе элемента 3 сравнения сигнала "Ниже нормы вызывает срабатывание первого генератора 5 импульсов, реверсивный счетчик 4 переходит в состояние "010", на выходе 27 элемента 6 сравнения кодов появляется сигнал "0", который через элемент ИЛИ 17 и второй элемент НЕ 18 подается на Ч-входы счетных РЧ-триггеров 19, запрещает их переключение и через элемент ИЛИ 17 и первый элемент И 8 подключает выход второго ге-, нератора 9 импульсов на вход счетчика 14 и переводит его двумя импульсами в состояние "0011", при этом на выходе блока 13 определения количества включенных усилительньХ кас 15985кадов образуется код "010", а на вы-ходах 27, 28 и 29 элемента 6 сравнения кодов соответственно "0" и "1",иа выходе третьего элемента И 15 "О",так как нет еще импульса на выходепервого генератора 5 импульсов, Навыходе элемента ИЛИ 17 появляется"0", на выходе второго элемента НЕ18 - "1", которая разрешает транслировать сигналы счетным РЧ-триггерам19 через В-входы. На выходах первогои второго счетных РЧ-триггеров 19образуется " 1", а на выходах третьего и четвертого - "0". В результате включается усилитель 22 , первыйкоммутатор 16 цепи плавной регулировки усиления переключает выходамплитудного детектора 2 на вход регулировки усиления усилителя 22,При прохождении сигнала через много -каскадный усилитель 1 образуетсяцепь входной коммутатор 21 - усилитель 22 , находящийся в режиме максимального усиления, - входной коммутатор 2 1 - усилитель 22- входнойкоммутатор 21 З. дополнительный входной коммутатор 24 - выход многокаскадного усилителя 1, Период следования импульсов второго генератора 9импульсов определяется только инерционностъю блока определения количества включенных усилительных каскадов 13, элемента 6 сравнения кодови элемента ИЛИ 17, которые значительно меньше постоянной времени АГУ усилителей 22, Период следования импульсов первого генератора 5 импульсов определяется постоянной временицепи АРУ усилителей 22 25) и инерционностью элемента 3 сравнения с постоянными пороговыми уровными, входных коммутаторов 21 и коммутаторовцепи плавной регулировки усиления. Так как период следования импульсов второго генератора 9 импульсов значительно меньше постоянной времени цепи АРУ усилителей 22 и 25, то возможно существенно сократить постоянную времени АРУ всего многокаскадного усилителя 1.Аналогичным образом осуществляется переход от включенного усилителя 22 к трем и четырем. При этом время перехода составляет два и три постоянных времени цепи АРУ усилите.лей 22 и 25 (необходимо два и три импульса первого генератора 5 импульсов) .116 25 30 ной коммутатор и усилитель и ключ,включенный в цепь питания усилителя,причем второй выход коммутатора подключен к выходу усилителя, являюще муся вь 1 ходом усилительной ячейки, ауправляющие входы ключа и коммутатора являются управляющим входомдискретной регулировки усиления усилительной ячейки и выходного усилителя, амплитудный детектор и элемент сравнения с постоянными пороговыми уровнями, реверсивный счетчик, входы управления сложения и вычитания которогосоединены соответственно с выходами 45 нСигнал выше нормы и Сигнал ниже1нормы элемента сравнения с по стоя нными пороговыми уровнями , первый г енератор импульсов, выход которогосоединен с входом счетных импульсов 5(реверсивного счетчйка, а гервый и,второй входы управления запуском соединены с выходами "Сигнал выше нор 55 51015О Динамика работы многокаскадного усилителя 1 при отказе одного иэ усилителей 22 соответствует известному устройству эа исключением того, что предельное состояние реверсивного счетчика 4 соответствует комбинации "100", а появление "1" в третьем его разряде блокирует дальнейший его счет в сторону увеличения, отказ выходного усилителя 25 не приводит к отказу многокаскадного усилителя 1, если для его работы достаточно иметь включенными менее четырех усилителей.Так как период следования импульсов первого генератора 5 импульсов значительно меньше, то и время восстановления работоспособности много- каскадного усилителя 1 существенно уменьшается. Формула изобретения Устройство автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно включенные многокаскадный усилитель, выполненный в виде последовательно соединенных И усилительных ячеек, каждая из которых содержит последовательно соединенные входмы и "Сигнал ниже нормы" элементасравнения с постоянными уровнями соответственно, выход амплитудного детектора соединен также с входом регулировхи усиления выходного усилители многокаскадного усилителя, соединенные последовательно второй геЗаказ 3068 Тираж 662 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 нератор импульсов, первый элемент И и счетчик, выходы разрядов которого соединены с управляющими входами дискретной регулировки усиления усилительных ячеек, блок определения количества включенных усилительных каскадов, входы которого соединены с выходами разрядов счетчика, элемент сравнения кодов, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами блока определения кодичества включенных усилительных каскадов и реверсивного счетчика, второй элемент И, соединенные последовательно третий элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов, элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход соединен с вторым входом первого элемента И, соединенные последовательно первый элемент НЕ, вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, первым входом второго элемента И и выходом "Сигнал ниже нормы" элемента сравнения с постоянными пороговыми уровнями, четвертый элемент И и элемент развязки, выход которого соединен с первым входом управления запуском первого генератора импульсов, третий вход элемента ИЛИ соединен с выходом "Сигнал на первом входе больше сигнала на втором входе" элемента сравнения кодов, вторые входы второгоФи .четвертого элемента И соединены с выходом "Сигнал на первом входе меньше сигнала на втором входе" элемента сравнения кодов, третий вход третьего элемента И соединен с выходом "Сигналы на первом и втором входах равны" элемента сравнения кодов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и увеличения быстродействия, в него введены дополнительный входной коммутатор, дополнительный ключ, М. + 1счетных ОЧ-триггеров, М коммутаторов цепи плавной регулировки усиления и второй элемент НЕ, а счетчиквыполнен с числом двоичных разрядов,равным числу каскадов многокаскадного усилителя, при этом вход первогокоммутатора цепи плавной регулировки усиления подключен к выходу ампли тудного детектора, первый его вход -к управляющему входу выходного усилителя, первые выходы остальных коммутаторов цепи плавной регулировкиусиления подключены к управляющимвходам усилителей усилительных ячеек,кроме первой, вход последующего коммутатора цепи плавной регулировки 20 усиления подключен к второму выходупредыдущего коммутатора цепи плавнойрегулировки усиления, а второй выходИ-го коммутатора цепи плавной регулировки усиления подключен к управ-.25 ляющему входу усилителя первой усилительной ячейки, выход И"й усилительной ячейки подключен к входу выходного усилителя через дополнительный коммутатор, второй выход которо го подключен к выходу выходного усилителя, в цепи питания котороговключен дополнительный ключ, входыуправления дополнительных коммутатора и ключа являются дополнительными управляющими входами дискретнойрегулировки усиления, выходы разрядов счетчиков подключены к управляю-щим и дополнительному управляющемувходам цепи дискретной регулировки 40 усиления через 07-триггеры, П-входыкоторых подключены к выходу второгогенератора импульсов, а 7-входы - квыходу второго элемента НЕ, входкоторого соединен с выходом элемента 45 ИЛИфв