Устройство шумовой автоматической регулировки усиления

 

Использование: радиотехника, радиоприемники импульсных сигналов. Сущность изобретения: устройство содержит регулируемый усилитель 1, амплитудный детектор 2, элементы 3, 4 задержки, делители 5, 12 напряжения, блок 6 вычитания, блок 7 взятия модуля, алгебраический сумматор 8, детектор 9 АРУ, интегратор 10 и усилитель 11 сигнала АРУ. Повышение быстродействия достигается путем уменьшения инерционности цепи обратной связи и уменьшения влияния импульсных сигналов и узкополосных помех на формирование управляющего напряжения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕНЮЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю

° е

° а

ЪГ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788898/09 (22) 05.02.90 (46) 07.08.92. Бюл. М 29 (72) А. А, Иванько, 8. В. Оноприенко, Д. В.. Фенев, Г. Ф. Парамоненко и В. Il.

Антипин фб) Авторское свидетельство СССР

N. 605309, кл. Н 03 G 3/20, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ШУМОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ (57) Использование; радиотехника, радиоприемники импульсных сигналов. Сущность

„, ЯЦ,, 1753584 А1 . (54)5 Н 03 G 3/20

2 изобретения: устройство содержит регулируемый усилитель 1, амплитудный детектор

2, элементы 3, 4 задержки, делители 5, 12 напряжения, блок 6 вычитания, блок 7 взятия модуля, алгебраический сумматор 8, детектор 9 АРУ, интегратор 10 и усилитель 11 сигнала АРУ. Повышение быстродействия достигается путем уменьшения инерционности цепи обратной связи и уменьшения влияния импульсных сигналов и узкополос- ных помех на формирование управляющего напряжения. 3 ил.

1753584

Изобретение относится к области ради- инерционности цейи обратной связи и искотехники и может быть использовано в ра- лючения влияния импульсных сигналов и уздиоприемниках импульсных сигналов кополосных помех нэ процесс . различного назначения для поддержания формирования регулирующего напряжена их выходе заданнога среднего уровня 5 ния. шумового напряжения. Указанная цель достигается тем, что в

Известно устройство для автоматиче- устройство ШАРУ, содержащее последаваской регулировки усиления (АРУ). содержа- тельно соединенный регулируемый усилищее регулируемый и нерегулируемый тель и амплитудный детектор, а также усилители. детектор, управляемый фильтр, 10 первый элемент задержки и интегратор, доблок обнаружения нестационарности поме- полнительно введены последовательно соехового фона, блок измерения интервала диненные второй элемент задержки и стационарности, формирователь управляю- первый делитель напряжения, последоващего напряжения и дифференцирующее тельна соединенныеблак вычитания и блок звено. взятия модуля, последовательно соединенНедостэтком данн го устройства явля- 15 ные алгебраический сумматор и детектор ется его ограниченное быстродействие. сигнала автоматической регулировки усилеАРУ

Известно также устройство шумовой ния, а также второй делитель напряже ния и (ШАРУ). содержащее регулируемый усилитель сигнала АРУ, причем выход ампприемник, дискретный интегратор, Aopolo литудного детектора подключен ко входу вый элемент, генератор импульсов сброса, первого элемента задержки и входу второго дополнительный счетчик импульсов, де- 20 делителя напряжения, выход которого соешифратор, элемент ИЛИ и генератор им- динен с одним входом блока вычитания и пульсов. одним входом вычитания алгебраического быст

Это устройство также обладает низким сумматора, выход первого элемента за родействием из-за инерционности це- жки подключен к входу второго элемента пи о ратной связи. 25 задержки и к одному входу сложения алгебНаиболее близким к изобретениюявля- раического сумматора. другой вход сложеется устройство ШАРУ, содержащее основ- ния которого соединен с выходом блока ной контур регулирования, выполненный в взятия модуля, выход первого делител

"г . д соединенных в кольцо регулируемого пряжения подключен к другом вхо блока у, амплитудного детектора, кванти- 30 вычитания и к другому входу вычитания элсилителя

Затора, реверсивного счетчика и преобразо- гебраического сумматора, вход интегратора вателя код-на ri ряжения, а также подключен к выходу детектора сигнала АРУ, дополнительный контур регулирования, а выход — к входу усилителя сигнала АРУ, . идентичный основному, между выходами выход которого соединен с управляющим амплитудного детектора которого и входа- 35 входом регулируемого усилителя. ми установки ячеек реверсивного счетчика Введение в устройство ШАРУ новых основного контура регулирования включе- элементов и связей позволило исключить ны последовательно соединенные блок об- влияние импульсных сигналов и узкополаснаружения кромки помехи, формирователь ных помех на процесс формирования регуимпульсов управления и блок совпадения, 40 лирующега напряжения и тем самым другие входы которого подсоединены к вы- паедставило возможность уменьшить инерходам реверсивного счетчика дополнитель- ционность цепи обратной связи, благодаря мого контура регулирования, и ри этом чему повысилось быстродействие устрайстсигнал подан к входам регулируемых усили- ва. телей оснавнага и дополнительного конту- 45 Нафиг.1 представленаструктурнаясхеров регулирования соответственно через, ма устройства ШАРУ; на фиг. 2 и 3 — эпюры

° -; введенную линию задержки и непасредгст- напряжений, поясняющие работу устройства.

Для исклачейия влияния импульсных Устройство ШАРУ (фиг. 1) содержит посигналов и помех на процесс формирования 50 следовательно соединенные рс гулируемый регулирующего напряжения постоянная усилитель 1. амплитудный детекто 2 и ре ени ц пи обратнои связи данного уст- вый элемент задержки 3. второй элемент ройства выбирается довольна большой, в задержки4,первыйделитель5напряжения, связи с чем быстродействие устройства яв- блок 6 вычитания, блок 7 взятия модуля, ляется недостаточным при аабате в услони- 55 алгебрзический сумматор 8, детекта сигна ях нестацианэрных шумовых помех.. ла АРУ 9, интегратор 10 и усилитель сигнала

Целью изобретения является павмше- АРУ 11, выход катараго соедйнен с упаавляние бнстсоаейстаил аа счет умен шенин" югаим ллодстт ОегулируеМогсусилителл 1. !.. 1753584

Выход амплитудного детектора 2 через минимальная длительность огибающей шувторой делитель 12 напряжения подключен мового напряжения после детектора 2 близтакже к второму входу блока 6 вычитанйя и ка к величине тл. Именно этим временем и к первому входу вычитания алгебраического определяются потенцйальные возможности сумматора 8, второй вход вычитания кото- предлагаемогоустройства ШАРУпобыстророго соединен с выходом первого делителя 5 действию.

5 напряжения, а второй вход сложения — с Работу устройства при поступлении на . выходом первого элемента 3 задержки. его вход смеси стационарного на интервале

Регулируемый усилитель 1, усилитель наблюдения (для простоты иллюстрации) сигнала АРУ 11 могут быть выполнены на шумового напряжения и полезного сигнала биполярных или полевых транзисторах, ам- 10 обьясняют эпюры (фиг. 2). плитудный детектор 2, например, на диоде С выхода регулируемого усилителя 1 типа Д9Е по известной схеме, элементы за- (фиг. 1) высокочастотная смесь полезного держки3и4-типовые электрическиелинии импульсного сигнала и шумов (фиг. 2, u1} поступает на амплитудный детектор 2, на задержки, Делители 5 и 12 напряжения могут быть 15 входе которого напряжение имеет вид, пореализованы в виде усилителей с заданны- казанный на эпюре(фиг.2б, и2), Однополярми коэффициентами передачи по напряже- ное выходное напряжение детектора 2 в нию (для делителей — 1/2), например, по блоке 12 уменьшается на ампли-,„ де а

3 естным схемам на операционных усили- раза (фиг. 2в, из) и подается на первый выв дв тел ях. 20 читающий вход алгебраического сумматора 8. ;учматор 8 и вычитающее устройство 6 В блоке 3 выходное напряжение амплитакже могут быть легко реализованы на опе- тудного детектора 2 задерживается на врерационных усилителях. Устройство взятия мя г,/2 (фиг, 2г, u4) и подается на второй модуля 7 легко реализуется по схеме двух- суммирующий вход алгебраического суммаполупериодного выпрямителя, например, 25 тора 8. на диодах типа Д18. На диоде этого типа В блоках 3 и 4 выходное напряжение реализуется и амплитудный детектор 2 и детектора 2 задерживается на время тл, детектор сигнала АРУ 9. уменьшается по амплитуде в два раза в блобыть выполнено по схеме с использованием 30 читающий вход суммат ра. читающий вход сумматора. операционных усилителей. Одновременно с этим на входы блока 6

Предлагаемое устройство ШАРУ рабо- вычитания поступают сигналы с выходов тает следующим образом. блоков 5 и 12, В результате взаимодействия

Для получения управляющего напряже- а блоке 6 напряжений оз (фиг. 2в) и щ (фиг. ния. предназначенного для изменения ко- 35

Р д дл 3 BHBHI4R Ко 35 2д) на выходе последнего имеет место разэффициента пеРедачи РегУлиРУемого нополярное напряжение us (фиг. 2е), которое с помощью блока 7 преобразуется в усилителя 1, выходная видеосмесь амплитудного детектора 2 вначале нормализует- однополярное напряженйе ит(фиг. 2ж), пася, осуществляется фильтрация шумового- даваемое на пе в даваемое на первыи суммирующий вход напряжения на фоне полезных и помехоаых 40 сумматора 8. импульсных сигналов, а затем с помо ью у, а атем с помощью В рез, льтате взаимодействия в блоке 8 интегратора 10 происходит с е нение ш -:р р р д усред е «шу- напряжений оз, щ, иби итнааыходепослед" мового напряжения, которое после усйле- него имеет место напряжение иа(фиг. 2з), котоуправляющего для регулируемого усилите- 45 ния падается на детектор сигнала АРУ 9. ля 1.

° Примерный аид выходного напряжения

Для обеспечения фильтрации шумов и блока 9 показан на фиг. 2и. Пунктиром покапОлазнйх импульсных сигналоа заданной у с с гна оа заданной зано напряжение ч„,, уровень которого фордл н фоне узкополосных пом - .< . мируется с помощью интегратора 10. длительности на фоне зкопалесных помех время задепжкй в элементах 3 и 4 алжно 50 о Д-Р - . е тах. и 4 должно 50 . Послеусиления вблоке11 шумсасенае длительност . полез- пряжение v а качестве регулирующего поного импульсного сигнала гл. а козффи иу а а гл. а козффици- дается на управляющий вход усилителя 1, енты передачи по напряжению блоков 5 и . под ao"-,".„cécrcL«ì которого коэффициент — одинаковые и равны величине 0,5., передачи последнего" изменяется таким обВремя интегрирования а блоке 10 аыби- 55 разом, чтобы стабилизировать уров знь шур . ым величине т„. Это ооьясняет- моа на входе амплитудного детектора 2. раЕтся данам 3 . ся тем, что при оптимальной фильтраций" Припоступлгниисеыходарег;лиоуемоимпульсно сигнзлоа на фоне белог0 шума f0 усилителя 1 на ахо ампл;п;, ного детек7 1753584 . 8 тора 2 высокочастотной смеси полезного доаательно соедийенные регулируемый импульсного сигнала, узкополосной помехи усилитель и амплитудный детектор, а также

ie нестационарного шума(фиг. За), выходное первый элемент задержки и интегратор. о т Дапряжение амплитудного детектора 2 име- - л и ч а ю щ е е С я "тем что, с целью повыше : ет вид. показанный на эпюре (фиг. Зб, u2). 5 ния быстродействия, в него дополнительно

После обработки видеосмеси нг в блоках введены последовательно соединенные

3-8 и 12 таким образом, как описано на второй элемент задержки и первый деливыходеалгебраическогосумматора Зимеет тель напряжения, последовательно соеди- место центрированный случайный процесс ненные блок вычитания и блок взятия .; (фиг. Зв). При этом шумовое напряжение 10 модуля, последовательно соединенные алявляется раэнополярным, в то время как гебраический сумматор и детектор сигнала полезный сигнал(С) и остатки узкополосной - автоматической регулировки усиления помехи (УП) представляют собой однопо- (АРУ), а также второй делитель напряжения лярные импульсы. C помощью детектора и усилитель сигнала АРУ, причем выход амсигнала АРУ 9 и интегратора 10 можно пол- 15 плитудного детектора подключен к входам учить на входе усилителя сигнала АРУ 11 первого элемента задержки и второгоделинапряжение, характеризующее только ин- ., теля напряжения, выход которого соединен тенсивность шумовых помех (эпюру, фиг. с одним входом блока вычитания и одним

3г), и которое используется для управления входом вычитания алгебраического суммакозффициентомпередачиусилителя1. 20 тора, выход первого элемента задержки

Таким образом, благодаря исключению подключен к входу второго элемента задервлияния полезных импульсных сигналов и жки и к одному входу сложения алгебраичепомех большой длительности на процесс ского сумматора, другой вход сложения формирования регулирующего напряжения которого соединен с выходом блока взятия предлагаемое устройство ШАРУ обладает 25 модуля, выход первого делителя напряженфтенциально высокими возможностями по ния подключен к другому входу блока вычибыстродействию, которые практически or- тания и к другому входу вычитания раничены длительностью импульсных сиг- алгебраического сумматора, вход интегранадое tn.,, .. тора подключен к выходу детектора сигнала Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 30 АРУ, а вых д — к входу усилителя сигнала

Устройство шумовой автоматической АРУ, выход которого соединен с управляю. регулировки усиления, содержащее после-: щим входом регулируемого усилителя. 4 б)

D u б) ф

3753584

Состззитель Д,Фенев

Техред M,Mîðãåíòçë Корректор М.Демчик

Редактор М.Бланар

Произеодстеенно издателкскигт комоийат "Патент", г. Ужгород,ул Гагартгна, гОг

Заказ 2774 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гбсудаергсдтвенйоогго (омитеута пб Изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

3 33035, Москва; Ж-35, Раушская наб„4/5