Устройство автоматической регулировки усиления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЙЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциапистическинРеспублик и 938362(5)М. Кл. Н ОЗ С З/20 3 Ъеудврстеенный комитет СССР ио делам изобретений н открытий(72) Автор изобретени А.Саликов 71) заявител 54) УСТРОЙСТВО ЛВТОИАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВЯУСИЛЕНИЯ с я нул Изобретение относится к радиотехе и может быть использовано дляпенчатой регулировки уровня сиг-.а в широком динамическом диапазоне.Известно устройство автоматической регулировки усиления, содержащее видеоусилитель, состоящий из последовательно соединенных предусилителя и одного или нескольких регулируемых каскадов, конечного каскада и порогового детектора, а также содержащее одновибратор, два компаратора с различными порогами срабатыва ния, ждущий моностабильньвт мульти- вибратор, шестиразрядный регистр сдвига, две резистивные суммирующие цепи и усилитель ступенчатого напряжения регулирования с цепью смещеОднако в устроистве расширениедиапазона регулирования при достатоно высокой требуемой точности сопро вождается существенным возрастанием аппаратуриых затрат. Кроме того, для сохранения основного достоинства устройства (высокого быстродействия) при расширении диапазона регулирования пришлось бы увеличивать число дополнительных компараторов, что еще более усложнило бы устройство.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство автоматической регулировк усиления, содержащее соединенные последовательно элемент с регулируемым коэффициентом передачи, вход которого является входом, а выход - выходом устройства, детектор, элемент сравнения, на опорные входы которого подано минимальное и максимальное опорные напряжения, и реверсивный счетчик 21.Однако известное устройство об;:ладает .недостаточным быстродействием 1 при использовании элемента с регули3 9383 руемым коэффициентом передачи с нелинейной регулированной характеристикой в верхней части динамического диапазона входного сигнала из-за того, что на каждом последукщем шаге регулирования в нелинейной части регулировочной характеристики убыва" ет величина изменения коэффициента усиления. Цель изобретения - повышение бы Рстродействия при использовании элемента с регулируемым коэффициентом передачи с нелинейной регулировочнойхарактеристикой в верхней части динамического диапазона входного сигнала,Цель достигается тем, что в устройство,автоматической регулировкиусиления, содержащее соединенные последовательно элемент с регулируемымкоэффициентом передачи, вход которогоявляется входом, а выход - выходомустройства, детектор, элемент сравнения, на опорные входы которого подано минимальное и максимальное опорные напряжения, и реверсивный счетчик, введен регистр сдвига, на информационный вход которого подан сигнал логической единицы, между выходами разрядов регистра сдвига и реверсивного счетчика и управляющим входом элемента срегулируемым коэффициентом передачи включен сумматор,между другим выходом элемента сравнения и тактовым входом регистра сдви.га включены последовательно первыйэлемент И и первый элемент ИЛИ, меж-ду выходом младшего разряда регистрасдвига и другим входом первого элемента ИЛИ включен второй элемент И,между выходом элемента сравнения и40другим входом реверсивного счетчикавключены последовательно третийэлемент И и второй элемент ИЛИ, междувыходами разрядов реверсивного счетчика и другим входом второго элемен 45та ИЛИ включены последовательно элемент И-НЕ и четвертый элемент И,на вторые входы элементов И пода, ны тактовые импульсы, между выходомстаршего разряда регистра сдвига итретьим входом первого элемента И,включен первый элемент НЕ, между выходом элемента И-НЕ и точкой соединения третьего входа второго эле мента И и четвертого входа первого 55элемента И включен второй элементНЕ, управляющий вход регистра сдвига и четвертый вход второго элемен 62 4 та И соединены с выходом элементасравнения, между выходом младшегоразряда регистра сдвига и третьимвходом третьего элемента И включентретий элемент НЕ, другой выход элемента сравнения соединен с третьимвходом четвертого элемента И.На чертеже приведена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства,Устройство автоматической регулировки усиления содержит элемент 1 срегулируемым коэффициентом передачи,детектор 2, элемент 3 сравнения,третий элемент И 4, четвертый элементИ 5, второй элемент ИЛИ 6, второйэлемент НЕ 7, третий элемент НЕ 8,второй элемент И 9, первый элементИ 10 первый элемент ИЛИ 11, элементИ-НЕ 12, первый элемент НЕ 13, регистр14 сдвига, реверсивный счетчик 15 исумматор 16.Устройство автоматической регулировки усиления работает следующим образом,В исходном состоянии коэффициентпередачи элемента 1 максимален и равен 1(о, код реверсивного счетчика 15Х =О,.код регистра 14 сдвига ХЕ=О,а начальное напряжение регулирования. О =О.При плавном или скачкообразномвозрастании амплитуды входного сигнала О,в момент, когда О 7 О /1мыс фгде .О , - максимальное опорное напряжение, на выходе элемента 3 сравнения появляется сигнал ".1" (высокий уровень напряжения), разрешающий поступление тактовых импульсовчерез четвертый элемент И 5 и второй элемент ИЛИ 6 на вход реверсивного счетчика 15, Так как на другомвыходе элемента 3 сравнения, поддерживается логический нуль (низкийуровень напряжения), то реверсивнойсчетчик 15 работает в рвкиме суммирования. Число импульсов 1, подсчитанное реверсивным счетчиком 15 на1-ом шаге регулирования и выраженное в нем двоичным кодом Х , вызывает уменьшение коэффициента передачина 16 (дБ). ПЬсэупление тактовыхимпульсов на реверсивный счетчик 15прекращается в момент, когда амплитуда выходного сигнала устройстваО (Ои на выходе элемента 3 сравни х макнения появляется сигнал "О". Еслиусловие ОРьО,хасне выполняетсявплоть до 1-и-го шага регулирования,938362 Формула изобретения когда напряжение регулирования Ор больше или равно граничному значе 4нию Ор линейной части регулировочной характеристики, на выходе элемента И/НЕ 12 появляется сигнал О, 5 который запрещает поступление тактовых импульсов через четвертый элемент И 5 и второй элемент ИЛИ 6 на реверсивный счетчик 5, но через второй элемент НЕ 7 разрешает прохож- О дение тактовых импульсов через первый элемент И 1 О и первый элемент ИЛИ 11 на регистр 14 сдвига, Так как на регистр 14 сдвига с выхода элемента 3 сравнения подается сигнал5 ИО а на инФормационный вход - . сигнал логической единицы, то регистр14 работает в режиме сдвига его кода влево (в сторону старших разрядов). При этом на (и+1)"ом шаге в 1-ый 26 разряд регистра 14 записывается единица, а на (и+2)-ом шаге из 1-го разряда единица переписывается во 2-ой разряд, а единичное состояние1-го разряда восстанавливается сиг налом "1" с информационного входа и т.д. Таким образом, в данном устройстве регистр 14 сдвига работает в режиме счетчика Джонсона до полного заполнения всех его и разрядов едини- ЭО цами. Код регистра 14 суммируется с кодом реверсивного счетчика 15 на сумматоре 16 и изменяет коэффициент передачи элемента 1 по нелинейному закону.Благодаря этому, коэффициент переда чи элемента 1 убывает равными ступенями,"несмотря на нелинейность регулированной характеристики. Прохождение тактовых импульсов через первый40 элемент И 10 прекращается либо сигналом "О" с другого выхода элемента 3 сравнения, когда 0О либо сигналом "О" с выхода первого элемента НЕ 13, когда в старший разряд регистра 14 сдвига записывается еди 45 ница. В последнем случае напряжение регулирования достигает максимума, а коэффициент передачи элемента 1 устанавливается на требуемом минимальном уровне. При уменьшении амплитуды входного сигнала в момент, когда О с Овы мин где Омичи- минимальное опорное йапряжение сигналом "." с выхода элеЭ55 мента 3 сравнения регистр 14 сдвига переводится в режим сдвига кода вправо, реверсивный счеТчик 15 - в режим вычитания, и одновременно разрешается прохождение тактовых импульсов ,.через второй элемент И 9 и первый элемент ИЛИ 11 на тактовый вход регистра 14Сдвиг кода регистра 14 сдвига вправо сопровождается последовательным переходом ш-го, затем (ш)-го и т.д. разрядов регистра 14 в нуль, убыванием напряжения регулирования и возрастанием коэф 4 ициента передачи элемента . В момент перехода в нуль 1-го разряда регистра Ч 4 сдвига прохождение тактовых импульсов через второй элемент И 9 прекращается, но на выходе третьего элемента НЕ. 8 йоявляется сигнал "1", разрешающий прохождение тактовых импульсов через третий элемент И 4 и второй элемент ИЛИ 6 на реверсивный счетчик 5. Из числа, записанного в реверсивном счетчике 15, на каждом шаге .регулирования вычитается по единице, напряжение регулирования убывает, а коэффициент передачи элемента 1 продолжает возрастать. Процесс обратного регулирования коэффициента передачи прекращается либо в момент выполнения условия О 70 , когда на другом выходе элемента 3 сравнения появляется сигнал"О", либо в момент обнуления реверсивного счетчика 15, когда коэффициент передачи элементапринимает максимально возможное значение Ко.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять регулировку усиления равными ступенями не только в диапазоне линейной зависимости между коэффициентом передачи элемента 1 и регулирующим сигналом, но и за его пределами вплоть до достижения в устройстве минимально возможного коэффициента передачи, благодаря чему. обеспечивается расширение диапазона регулирования без замедления его скорости при переходе на нелинейный участок регулировочной характеристики и повышается быстродействие. Устройство автоматической регулировки усиления, содержащее соединенные последовательно элемент с регулируемым коэффициентом .передачи, вход которого является входом, а выход - выходом устройства, детектор, элемент сравнения, на опорные входыкоторого подано минимальное и максимальное опорные напряжения, и реверсивный счетчик, о т л и ч а ю - ,щ е е с я темр что, с целью повышения быстродействия при использовании элемента с регулируемом коэффициентом передачи с нелинейной регулированной характеристикой в верхнейчасти динамического диапазона входного сигнала, в него введен регистр 1 Осдвига, на информационный вход которого подан сигнал логической единицы, между выходами разрядов регистра сдвига и реверсивного счетчика иуправляющим входом элемента с регулируемым коэффициентом передачи вклю-.чен сумматор, между другим выходомэлемента сравнения и тактовым входомрегистра сдвига включены последовательно первый элемент И и первый урэлемент ИЛИ, между выходом младшегоразряда регистра сдвига и другим входом первого элемента ИЛИ включенвторой элемент И, между выходом элемента сравнения идзугим входом реверсивного счетчика включены последовательно третий элемент И и второй элемент ИЛИ, между выходами разрядов реверсивного счетчика и другимвходом второго элемента ИЛИ включеныпоследовательно элемент 11/НЕ и четевертый элемент И, на вторые входыэлементов И поданы тактовые импульсы, между выходом старшего разрядарегистра сдвига и третьим входом первого элемента И включен первый элемент НЕ, между выходом элемента И-НЕи точкой соединения третьего входавторого элемента И и четвертого входапервого элемента И вкпючен второйэлемент НЕ, управляющий вход регистра сдвига и четвертый вход второгоэлемента И соединены с выходом элемента сравнения, между выходом младшего разряда регистра сдвига и третьим входом третьего элемента И включен третий элемент НЕ, другой выходэлемента сравнения соединен с третьимвходом четвертого элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ф 4075573,кп, Н 03 0 3/20, 1978.2. Авторское свидетельство СССРМф 150875, кл. Н 03 О 3/20, 1960, Проектная, 4 тизл ППП "Патент", г. Ужгоро ВПИПИ Заказ 4478 9383 б 2 одписное