Устройство для автоматического регулирования усиления

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УСИЛЕНИЯ по авт.св. № 767944, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования при скачкообразном изменении уровня входного сигнала, в него введены блок выборки и хранения, рк -триггер, выход которого соединен с управляницим входом блока выборки и хранения, дополнительный элемент сравнения, первый и второй входы которого соединены с входом и выходом блока выборки, и хранения , а выход соединен с установочным входом iJk -триггера, последовательно Соединенные элемент дифференцирования , вход которого соединен с .входом блока выборки и хранения, и триггер Имитта, выход которого соединен с входом синхронизации DK -триггера , выход четырехполюсника с регулируе «м коэффициентом передачи соединен с управляющим входом регулируемого усилителя через блок выборки и t Х1 нения. W сг

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

69) (11) Эц1) Н 03 G 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ:П!ЛЬСТВУ (B1) 767944 (21) 3653639/18-09 (22) 12. 10. 83 (46) 07.10.84. Вюл. У 37(72) В.И.Закиров (53) 621.396.666(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 767944, кл. Н 03 0 3/20, 1978 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕС, КОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УСИЛЕНИЯ по авт.св. )) 767944, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования при скачкообразной изменении уровня входного сигнала, в него введены блок выборки и хранения, .Эк -триггер, выход ко" торого соединен с управляющим входом блока выборки и хранения, дополнительный элемент сравнения, первый и второй входы которого соединены с входом и выходом блока выборки и хра. нения, а выход соединен с установоч- ным входом 5k -триггера, последовательно Соединенные элемент дифференцирования, вход которого соединен с входом блока выборки и хранения, и триггер шмитта, выход которого соединен с входом синхронизации Эк -триггера,- выход четырехполюсника с регулируемам коэффициентом передачи соединен с управляющим входом регулируемого усилителя через блок выборки и I

: хранения.

1117

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности в радиоприемниках. 5

По основному авт.св. Р 767944 известно устройство для автоматического регулирования усиления, содержащее регулируемый усилитель, на вход которого подан входной сигнал, а 10 между выходом и управляющим входом включены последовательно первый де-. тектор, четырехполюсник с регулируемым коэффициентом передачи, а также второй детектор, вход которого подключен к выходу регулируемого усилителя, при этом постоянная времени второго детектора меньше постоянной времени первого, между выходом второго детектора и управляющим входом р0 четырехполюсника с регулируемым коэффициентом передачи, включен элемент сравнения, другой вход которого подключен к выходу первого детектора f3)

Недостатком известного устройст- д5 ва является наличие некоторого перерегулирования в начале процесса вос" становления, что вызывает увеличение погрешности автоматического регули-: ,рования коэффициента передачи уст30 ройства. Наличие перерегулирования в начале процесса восстановления вызвано тем, что автоматическое уменьшение коэффициента передачи четырехполюсника с регулируемым коэффициентом передачи в момент включения элемента сравнения сопровождается мгновенным уменьшением по модулю напряжения регулировки Е << на управляющем входе

P регулируемого усилителя, которое по знаку всегда является отрицательным.

Рассмотрим этот процесс подробнее.

Из описания работы известного устройства известно, что в начале процесса восстановления на выходе элемента сравнении возникает управляющее напряжение, пад действием которого уменьшается коэффициент передачи четырехполюсника с регулируемым каэф" фициентам передачи. Уменьшение коэффициента передачи вызывает увеличение времени восстановления, что является положительным эффектом. В момент уменьшения коэффициента передачи напряжение на входе четырехполюсника остается неизменным. Следовательно, выходное напряжение четырехполюсника, являющееся напряжением регулировки

Ер г, получает некоторое приращение, 830 2 которое является нежелательным и определяется формулой

Е =Е „-К, где Е, — мгновенное приращение напряжения регулировки, Е „ — мгновенное значение напряжения на входе четырехпо.люсника с регулируемым коэффициентом передачи

К вЂ” мгновенное приращение коэффициента передачи того же четырехполюсника.

Напряжение Е вызывает нежела" тельное измененйе коэффициента передачи регулируемого усилителя,. что повышает погрешность регулирования вначале процесса восстановления.

Цель изобретения - повышение точности регулирования при скачкообразном изменении уровня входного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, чта в устройство для автоматического регулирования усиления, содержащее регулируемый усилитель, на вход которого подан входной сигнал, а между выходом и управляющим входом включены последовательно первый детектор и четырехполюсник с регулируемым коэффициентом передачи, а так" же второй детектор, вход которого подключен к выходу регулируемого усилителя, при этом постоянная времени второго детектора меньше постоянной времени первого, между выходом второго детектора и управляющим входом четырехполюсника с регулируемым коэффициентом передачи включен. элемент сравнения, другой вход которого подключен к выходу первого детектора, введены блок выборки и хранения, 3К -триггер, выход которого соединен с управляющим входом блока выборки и хранения, дополнительный элемент сравнения, первый и второй входы которого соединены с входам и выходом блока выборки и хранения, а выход — с установочным входом Эк— триггера, последовательно соединенные элемент дифференцирования, вход которого соединен с входом блока выборки и хранения, и триггер Шмитта, выход которого соединен с входом.синхрони зации 3К -триггера, выход четырехполюсника с регулируемым коэффициентом передачи соединен с управляющим вхо3 11178 дом регулируемого усилителя через блок выборки и хранения.

На, фиг . 1 предст авле на структур ная электрическая схема предложенного устройства для автоматического регулирования усиления, на фиг.2 - диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для автоматического регулирования усиления содержит pery-10 лируемый усилитель 1, первый детектор

2, четырехполюсник 3 с регулируемым коэффициентом передачи, второй детектор 4, элемент 5 сравнения,, блок 6 выборки и хранения, дополнительный элемент 7 сравнения, элемент 8 дифференцирования-, триггер 9 Шмитта, К-триггер 10.

Устройство работает следующим образом. 20

При поступлении сигнала (фнг.2 ) на вход устройства начинается процесс установления коэффициента передачи регулируемого усилителя 1. Напряжение на выходе второго детектора 4 превышает по величине выходное нВпряжение первого детектора 2, вследствие чего на выходе элемента 5 сравнения возникает отрицательное напряжение, под действием которого î30 эффициент передачи четырехполюсника

3 с регулируемым коэффициентом передачи приобретает максимальное значение. В течение времени установления напряжение на выходе четырехполюсника

3 уменьшается по модулю, оставаясь отрицательным по знаку до величины, соответствующей уровню входного сигнала. Скорость изменения этого напряжения определяется постоянной времени первого детектора 2, который явля40 ется детектором АРУ. Далее это напряжение беэ изменения . проходит через блок 6, находящийся в режиме выборки, и поступает на управляющий вход регулируемого усилителя 1, становясь, та45, ким .образом, напряжением Е ре

I . (фиг.2ъ). Из-за сравнительно низкой скорости изменения напряжения Е . рег в течение 1 „,т на выходе. элемента 8 образуется напряжение низкого уровня,>0 не влияющее на триггер 9 Шмитта. На выходе триггера 9 Шмитта устанавливается напряжение логической единицы; поступающее на вход синхронизации

3К-триггера 10. В это же время на вы-5 ходе дополнительного элемента 7 сравнения возникает напряжение логического нуля, поступающее на установочный

30 4 вход 3К -триггера 10, который, в свою очередь, устанавливает блок 6 в режим выборки. При! постоянной амплитуде входного сигнала режим устройства АРУ не изменяется.

При уменьшении амплитуды входного сигнала начинается процесс восстанов" ления ° Напряжение на выходе первого детектора 2 превышает выходное напряжение второго детектора 4, вследствие чего на выходе элемента 5 сравнения возникает напряжение, под действием которого коэффициент передачи четырехполюсника 3 с регулиру" емым коэффициентом передачи скачкообразно уменьшается. Одновременно на его выходе также скачкообразно уменьшается напряжение Ер, которое становится меньше напряжения на выходе блока 6. На выходе дополнительного элемента 7 сравнения возникает напряжение логической единицы, а на выходе элемента 8 — импульс",который после прохождения через триггер 9

Шмитта переводит 3k -триггер 10 в состояние логической единицы. При этом блок 6 переходит в режим хранения. По мере уменьшения напряжения на выходе первого детектора 2 напряжение на выходе четырехполюсника

3 возрастает по модулю, оставаясь от" рицательным по знаку (фиг.28). Наступает момент, когда напряжение на выходе четырехполюсника 3 с регулируемым коэффициентом передачи становится равным напряжению на выходе блока

6. При этом на выходе дополнительного элемента .7 сравнения возникает напряжение логического нуля, под действием которого ЭК -триггер 10 переводит блок 6 в режим выборки.

Таким образом, явление перерегулирования частично компенсируется за счет того, что вначале процесса восстановления управление устройством АРУ осуществляется не четырехполюсником 3, а блоком 6.

Наличие положительного эффекта проиллюстрировано на фиг.2О, где изображен выходной сигнал устройства, и на фиг.2ъ, где представлена временная диаграмма напряжения регулирования. На фиг.26 штриховая линия изображает огибающую выходного сигнала предложенного устройства, а штрихпунктирная - огибающую выходно-. ного сигнала известного устройства.

На фиг.2e заштрихованная область по, казывает мгновенное значение погреш1117830 ности регулирования, сплошная линия изображает функцию f „= f(ÿ "идеального" устройства, штриховая линияпредложенного устройства, а штрихпунктирная - известного.

Длительность процесса восстановления определяется величиной коэффициента передачи четырехполюсника 3 с. регулируекам коэффициентом передачи и постоянный времени первого детектора 2.

По сравнению с известным предложенное техническое решение позволяет повысить точность автоматического регулирования коэффициента передачи вначале процесса восстановления не менее, чем íà 80Х.

Составитель Н.Иельников !

Редактор В.Данко Техред Т.Дубинчак - Корректор E.Сирохман

Заказ 7276/43 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4