Меню

Ару с регулировкой времени



Схема АРУ и УНЧ радиоприемника

Всем здравствуйте. Ну вот решил опять написать небольшую статью на тему радиоприемника на радиолампах которого осуществляю сборку. Многие торопятся, требуют схему, а некоторые пользователи сети продолжения темы. Это будет по мере готовности радиоприемника, как говорится в меру и не только у меня все время уходит на постройку радиоприемника, есть еще много всяческих дел так что как-то так. Но все же выложу некоторые схемы, которые я считаю нужными для использования в радиоприемнике. Вот, к примеру приведу схему усилителя низкой частоты.

Схема усилителя низкой частоты на одной радиолампе 6Ф5П, как все понимают те, кто в теме, это триод пентод из чего мы получаем два каскада усиления низкой частоты на одной лампе. Да и еще отвечу сразу, может у кого возникнет таковой вопрос почему выбор был сделан в пользу этой радиолампы, просмотрев свои скромные запасы и обнаружил что они есть у меня в наличии, приведу фото одной из них.

Да вот теперь остановимся на схеме автоматической регулировке усиления схема приводится на рисунке.

Из принципиальной схемы понятно, что это дополнительный усилитель, на который сигнал подается с последнего каскада УПЧ и затем усиливается. Далее усиленный сигнал проходит через выпрямитель на диодах этим самым сформировывается напряжение АРУ. Так же в схеме задействовано несколько режимов автоматической регулировки, выражаясь простым языком есть быстрая и медленная АРУ, а также режим отключения, в котором регулирование может осуществляться переменным резистором R8, иногда эта функция полезна. Ну вот кратко рассказал о схеме АРУ, да и еще по поводу УПЧ на 6Ж2П напряжение автоматической регулировки усиления непосредственно подается на третью сетку радиоламп.

Ну вот на этой краткой статье и завершу небольшой рассказ о схемотехники узлов, которые являются основой АРУ и УНЧ, а УПЧ был уже представлен на всеобщее обозрение. В следующих статьях приведу схему смесителя и второго гетеродина какими я это вижу, но еще раз повторюсь схемы старая классика и не чего нового все стандартно. Всем спасибо за внимание работа по чуть продвигается не так быстро, как хотелось, но идет.

Источник

Ару с регулировкой времени

В приемнике «Contest-RX», а также в трансивере «Contest-5,5» при отключении АРУ и переходе к регулировке усиления по ПЧ вручную перестает действовать S-метр На рисунке приведена схема модифицированного узла АРУ, в котором устранен этот недостаток. Используя его, можно устанавливать порог срабатывания системы АРУ, снимать показания S-метра при отключенной системе АРУ (в режиме ручной регулировки усиления по ПЧ). Он предотвращает «щелчки» при появлении мощных импульсных сигналов на входе приемника. Время срабатывания системы АРУ — десятки миллисекунд, а время отпускания — около 1 с. При таком выборе постоянных времени уменьшается вероятность перегрузки каскадов УПЧ при появлении на входе приемника сильного сигнала. ‘ Сигнал с выхода предварительного усилителя звуковой частоты (до регулятора усиления), выпрямленный диодами VD3 и VD4, поступает в цепь базы транзистора VT1, на котором собран усилитель постоянного тока. В цепь эмиттера этого транзистора включен микроамперметр РА1. По току, протекающему через РА1 судят о силе принимаемых сигналов. Диод VD2, открываясь при больших уровнях сигнала, формирует нелинейную передаточную характеристику, расширяя тем самым диапазон измерения.
Светодиод HL1 и диод VD1 предотвращают пропадание управляющего напряжения АРУ под действием мощной импульсной помехи. Результат их работы — отсутствие «трещотки» в динамике при наличии такой помехи.

Выключатель SA1 служит для отключения системы АРУ. При этом коллекторная цепь транзистора VT1 подключается к делителю R4R9 и S-метр продолжает показывать относительный уровень сигнала. Регулировка усиления ПЧ осуществляется вручную резистором R2. Резистор R6 позволяет ограничить управляющее напряжение АРУ сверху, а резистор R3 — убрать нерабочий участок снизу. Конденсаторы С1 и С2 устраняют наводки ВЧ по цепям АРУ. Подстроечным резистором R1 устанавливают уровень самоконтроля при работе приемника совместно с передающей приставкой. Контакты К1.1 — одна из групп контактов ее командного реле. Резистор R1 может быть размещен как в приемнике, так и в передающей приставке. Управляющее напряжение АРУ подается на вторые затворы полеаых транзисторов КП350Б, на которых собран усилитель ПЧ приемника, через резисторы сопротивлением ЮкОм (параллельное разветвление). Светодиод HL1 можно использовать как индикатор работы системы.
При настройке узла подбором резистора R10 устанавливают порог начала работы системы АРУ. При уменьшении сопротивления R10 он увеличивается, при увеличении (до момента открывания VD3) — понижается. Увеличить порог примерно вдвое можно заменой германиевого диода VD3 на кремниевый.
Подбором резистора R7 добиваются того, чтобы стрелка микроамперметра РА1 не «зашкаливала» при максимальных сигналах.

Подбором резистора R6 добиваются максимального усиления УПЧ приемника (движок резистора R2 — в верхнем положении по схеме). При этом управляющее напряжение АРУ, поступающее на вторые затворы транзисторов КП350, не должно превышать +5 В.

Подбором резистора R3 убирают нерабочий участок при регулировке усиления резистором R2 (когда при вращении движка R2 уже не происходит изменения уровня усиления).

При переходе в режим ручной регулировки изменение усиления по ПЧ будет происходить по другому закону, чем при включенной АРУ, поэтому шкалу S-метра для этого режима следует отградуировать заново (т. е. использовать две шкалы — одну для ручного режима и другую для автоматического). Это не является особенностью данной схемы, ибо подобное будет происходить при отключении АРУ и в системах с раздельными АРУ и S-метром. Градуировку S-метра в режиме ручной регулировки усиления следует производить при положении даижка резистора R2 соответствующего максимальному усилению тракта ПЧ.

Читайте также:  Мопед ирбис вираго регулировка клапанов

Источник

АРУ — продолжение.

Хочу добавить еще про один элемент, с которым АРУ не проблема.

Таким элементом является двухзатворный полевой транзистор (полевой тетрод).

Полевые транзисторы управляются напряжением, в то время как биполярные -током. Полевые транзисторы имеют чрезвычайно высокое входное сопротивление (гигаОмы) и очень маленький входной ток (пикоАмперы). По этим двум свойствам они напоминают электронные лампы. Двухзатворные транзисторы (например: КП306, КП350, КП327 — отечественные и BF998 — импортный) можно использовать в усилителях, смесителях, модуляторах. Схема резонансного усилителя с АРУ приведена на рисунке.

Этот каскад очень напоминает обычный усилитель, особенно если заменить резонансный контур С2L1 на резистор. Сигнал подается через конденсатор С! на первый затвор транзистора, а усиленный сигнал снимается с стока транзистора. На второй затвор транзистора подается регулирующее положительное напряжение от петли обратной связи. Чем выше напряжение на втором затворе, тем выше усиление каскада. Почему сигнал подается на первый затвор, а сигнал АРУ — на второй. В принципе, от перемены мест слагаемых почти ничего не изменится. Но при подачи сигнала на первый затвор усиление каскада больше. Правда, при подаче на первый затвор регулирующего напряжения будет глубже АРУ. Тут нужно выбирать. Обычно в усилителях два или более каскадов, поэтому, если подавать регулирующее напряжение на каждый каскад, общая глубина АРУ будет достаточна.

И еще хочу вернуться к управляемым аттенюаторам. Вот схема на диодах (в этом виде применяется на ВЧ).

Работа этой схеме основана на изменении сопротивления диода в зависимости от тока, проходящего через них. Зависимость довольно сильная. Для примера возьмем диодную сборку BAR 60 которая состоит из трех специализированных диодов (изображена на схеме). Вот как меняется сопротивление этих диодов в зависимости от протекающего через них тока: I = 0.01mA — R = 2800 Om, I = 0.1mA — R = 380 Om, I = 1mA — R = 45 Om, I = 10mA — R = 7 Om.

Рассмотрим, как работает схема. Если напряжение в точке В больше, чем в точке А, то через диоды VD1, VD2 течет прямой ток, они имеют малое сопротивление, а через VD3 течет обратный ток и он закрыт, т.е. имеет большое сопротивление. Сигнал идет по направлению зеленой стрелки.

Если в точке В напряжение меньше, чем в точке А, то диоды VD1, VD2 закрываются, а VD3 — открывается и сигнал идет по направлению красной стрелки. На схеме регулировка ручная, с помощью R2, но ее легко сделать автоматической, заменив этот резистор на транзистор, включенный в петлю АРУ. С диодами все.

Эту схему, только без конденсатора С1 и резистора R2, мы рассматривали в прошлой статье, но я решил вернуться к ней потому, что без заметного искажения формы выходного сигнала можно, как правило, получить на выходе амплитуду напряжения не более 30 мВ. Причиной искажений является тот факт, что сопротивление канала зависит от разности напряжений между затвором и каналом, а на канале присутствует переменное выходное напряжение, постепенно уменьшающееся от стока к истоку. Таким образом, сопротивление канала оказывается промодулированным. Этот эффект можно в значительной мере устранить введя в цепь затвора не только управляющее напряжение, но и часть переменного напряжения с выхода схемы. На рисунке показан вариант такой схемы в которой можно добиться резкого сокращения нелинейных искажений и увеличить величину амплитуду выходного напряжения без искажений. С помощью этой схемы можно получить на выходе неискаженный сигнал амплитудой до 1000 мВ.

Еще одна схема на полевом транзисторе, так называемая последовательная.

Здесь под действием регулирующего напряжения, подаваемого на затвор транзистора (отрицательной полярности), его сопротивление увеличивается и напряжение сигнала на выходе уменьшается. Дроссель L1 имеет низкое сопротивление для постоянного тока и большое для переменного. Закрытый канал полевого транзистора имеет сопротивление порядка десятков кОм, а открытый — порядка нескольких Ом, а у мощных полевых транзисторов — поляка нескольких миллиом.

Источник

АРУ — автоматическая регулировка усиления.

Как бы сделать так, чтобы не было слишком громко и слишком тихо? Вот бы такую штуку для рекламы по телевизору! Есть такая схема! Это автоматическая регулировка усиления. Вот о ней эта статья.

Когда в конце 60-х я начал много читать литературы о конструировании радиоприемников, я столкнулся с понятием «автоматическая регулировка усиления». Так как я активно слушал эфир, особенно на КВ, то постоянно сталкивался с замиранием сигналов. При записи с эфира на магнитофон приходилось все время крутить ручку уровня записи, т.е. производить ручную регулировку усиления (РРУ). Конечно, если бы все происходило автоматически, то и качество записи было бы хорошее. И чем лучше АРУ, тем меньше замирание. У «Рекорда» АРУ было слабенькое: при изменении сигнала на входе в 10 раз (20Дб) выходной сигнал менялся примерно в 2 раза (6 Дб). У «Ригонды» дела обстояли гораздо лучше: при изменении сигнала на входе в 100 раз (40Дб) выходной сигнал менялся также в 2 раза (6 Дб).

Системы АРУ имеются не только у радиоприемников, но и УНЧ, и передатчиков . Как же работает система АРУ? Задача АРУ состоит в изменении коэффициента усиления тракта усиления в зависимости от уровня входного сигнала. При увеличении входного сигнала коэффициент усиления должен уменьшаться и наоборот. Обычно не требуется строгого постоянства выходного напряжения радиотракта и для упрощения конструкции регулятора допускают некоторые изменение напряжения при условии, что при этом не будет заметного искажения сигнала. Существуют несколько типов АРУ: прямая, обратная и комбинированная.

Читайте также:  Ручка регулировки температуры hansa

При прямой АРУ входной сигнал усиливается усилителем А2, детектируется детектором U1, проходит через фильтр низких частот Z1, усиливается усилителем постоянного тока А3, с выхода которого управляющий сигнал подается на регулируемый усилитель А1. Эта АРУ не получила широкого распространения ввиду сложности ее реализации. Напряжение на входе регулируемого усилителя может изменяться в сотни и тысячи раз. Чтобы регулирующее напряжение могло воздействовать на регулируемый усилитель, начиная со слабых сигналов на входе, коэффициент усиления собственного усилителя АРУ должен быть значительным (порядка миллиона раз, и это, возможно, на высоких частотах). Но при сильном входном сигнале в таком усилителе неизбежно возникает перегрузка, поэтому он должен иметь свою АРУ. А это серьезно усложняет схему.

Как видите, схема обратной АРУ гораздо проще, поэтому она нашла наибольшее применение. Здесь входной сигнал усиливается усилителем А1. С его выхода сигнал попадает в петлю АРУ: детектор U1, ФНЧ Z1, усилитель постоянного тока А2. Регулирующий сигнал с выхода А2 подается на регулируемый усилитель А1 и он изменяет свой коэффициент усиления.

Следует помнить, что выработка управляющего напряжения в цепи АРУ из-за наличия в ней инерционных звеньев (в частности ФНЧ) происходит с некоторой задержкой. Поэтому постоянная времени фильтра должна быть выбрана в соответствии с частотой уровня сигнала. Если постоянная времени выбрана неправильно, то следствием этого может быть самовозбуждение усилителя. Для получения достаточной эффективности регулировку иногда приходиться осуществлять в нескольких каскадах самостоятельными цепями. Такие АРУ называются многопетлевыми.

Ну, с блок-схемами разобрались. Теперь разберемся с элементной базой. Наверно, первым голову приходит переменный резистор, ось которого соединена моторчиком. Да, переменный резистор — это здорово, но не современно. Лучше использовать транзисторы, ведь сквозной ток через транзистор, а, следовательно, и его сопротивление управляется током базы. А теперь схема электронного аттенюатора.

Петля АРУ состоит из конденсатора С2, детектора на диоде VD1, фильтра низких частот L1, C1, R4. Собственно делитель напряжения состоит из резисторов R1, R2, R3 и сопротивление транзистора VT1. При увеличении уровня сигнала на входе усилителя А1 на его выходе сигнал тоже увеличится. Небольшая часть его через конденсатор С2 попадает на выпрямитель (детектор) на диоде VD1, а затем постоянное импульсное напряжение сглаживается ФНЧ и попадает на базу регулирующего транзистора. Под действием увеличившегося тока через базу, сопротивление между коллектором и эмиттером транзистора уменьшается. В результате часть входного сигнала через резистор R3 уходит на общий провод, а напряжение на входе А1 уменьшается. Скорость реакции системы АРУ зависит от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R4. Если сигнал уменьшится, то уменьшится ток базы VT1, а его сопротивление возрастет. Часть сигнала, уходящего через резистор R3, уменьшится, а сигнал на входе А1 возрастет. Такой электронный аттенюатор применен в схеме УНЧ для приемника прямого преобразования, разработанного В.Т. Поляковым и опубликованной в его книге «Радиолюбителям о технике прямого преобразования».

Здесь петля АРУ включает в себя конденсатор С10, выпрямителя с удвоением напряжения на диодах VD3, VD4, ФНЧ на конденсаторе С9 и R8, регулирующего транзистора VT2. Петля АРУ может отключаться с помощью тумблера S2. Так как усилитель собран на германиевых p-n-p транзисторах, полярность включения диодов выпрямителя противоположное по сравнению с предыдущей схемой.

Другой распространенный способ осуществления АРУ — это включение регулирующего транзистора в цепь обратной связи.

На схеме красным пунктиром обведен усилительный каскад на транзисторе VT2, схему которого мы разбирали в статье про УНЧ. Петля АРУ состоит из тех же элементов, что и на предыдущих схемах. Только регулирующий транзистор включен не в цепь делителя напряжения, в цепь отрицательной обратной связи по переменному току (выделена синим пунктиром). Здесь для того, чтобы уменьшить усиление , нужно увеличить отрицательную обратную связь, т.е. сопротивление транзистора VT1. Поэтому приходится ввести подстроечный резистор R5, через которое на базу VT1 подается положительное напряжение от источника питания. Это напряжение должно быть таким, чтобы при малых сигналах транзистор VT1 был открыт и ООС была бы минимальна. При увеличении входного сигнала диод VD1 формирует отрицательное напряжение, которое складывается с положительным, формируемым делителем R4, R5. В результате положительное напряжение на базе VT1 уменьшается и он начинает запираться. ООС увеличивается, усиление VT2 уменьшается.

Теперь еще одна схема из той-же книги:

Сигнал с выхода усилителя подается на разъем телефонов Х51 и на выпрямитель, собранный по схеме с удвоением напряжения на диодах УП2, УОЗ. Благодаря использованию кремниевых диодов с пороговым напряжением 0,5 В АРУ приобретает пороговые свойства и начинает действовать лишь при амплитуде выходного напряжения более I В. Выпрямленное напряжение отрицательной полярности приложено к затвору регулирующего транзистора VТ2. При возрастании выходного сигнала этот транзистор запирается, отчего возрастает глубина ООС и усиление ОУ падает. Резисторно-диодная цепочка R4, VD1 уменьшает нелинейные искажения при сильном сигнале. В качестве VT1 лучше использовать малошумящий транзистор типа КТ3102Е.

Коэффициент усиления при малом сигнале превосходит 100 дБ. АРУ начинает работать при входном сигнале около 10 мкВ. Когда входной сигнал превосходит 10 мВ, регулирующий транзистор VТ2 запирается полностью, а усиление ОУ становится близким к единице. Поскольку дальнейшее регулирование невозможно, снова наблюдается рост выходного сигнала. Таким образом, диапазон регулирования составляет около 60 дБ (1000 раз). Полный же диапазон входных сигналов УЗЧ (от уровня шумов до начала ограничения сигнала) достигает 90 дБ.

Читайте также:  Регулировка ксенона в линзованные фары

Я собирал в свое время оба усилителя из книги В.Т. Полякова. Работали отменно.

Источник

Микрофонный усилитель с АРУ

Схема предварительного усилителя микрофона с автоматической ARW — автоматическое управление усилением, то есть система, которая независимо от уровня входного сигнала выдает фиксированный сигнал на выходе.

Если оказывается, что сигнал на выходе уже имеет желаемый размах, тогда схема ограничителя начинает работать, что уменьшает усиление и поддерживает выходной сигнал на постоянном уровне при увеличении входного сигнала. Практическая вещь заключается в том, что выходной сигнал должен иметь постоянное значение независимо от расстояния до микрофона.

Принципиальная схема усилителя показана на рисунке.

Схема запитывается от напряжения в пределах 15 . 24В. Усилитель U1A играет здесь главную роль. Его усиление определяется значениями сопротивлений R5 и R4 и сопротивлением полевого транзистора T2.

Сопротивление R11 не влияет на усиление, поскольку конденсатор C12 для кратковременных сигналов имеет короткое замыкание на землю. R6C2 уменьшает склонность усилителя к самовозбуждению согласно каталогу, микросхема U1 не должна работать с коэффициентом усиления менее 3, и в данном устройстве коэффициент усиления может упасть до единицы.

Как легко догадаться, регулирующим элементом является давно известный транзистор Т2 типа BF245. В режиме ожидания, когда на входе и выходе присутствуют слабые сигналы, этот транзистор полностью открыт и коэффициент усиления максимален.

Значение максимального усиления определяется в основном сопротивлением R4, но также в некоторой степени сопротивлением открытого транзистора (в несколько десятков Ом) и немного меньше, чем в 100 раз (40 дБ).

Когда на выходе появляется сигнал в несколько сотен милливольт, он будет дополнительно усилен в усилителе U1B. В схеме напряжение постоянного тока на выходе обоих усилителей составляет около 1,3 В. Следовательно, положительные полуволны сигнала на выходе усилителя U1B с амплитудой выше 0,6 откроют транзистор T1 (поскольку на его эмиттере также имеется напряжение около 1,3 В, определяемое диодами D1 и D2 и резистором R9).

Ток, протекающий через транзистор T1, заряжает конденсатор C7, и напряжение на затворе транзистора T2 уменьшается. Таким образом, транзистор T2 начинает закрываться сопротивление его канала увеличивается, а результирующее усиление усилителя U1 уменьшается.

Соотношение резисторов R7, R8, то есть усиления усилителя U1B, определяет максимальное выходное напряжение в точке B. Как вы знаете, полевые транзисторы JFET могут работать как переменное сопротивление, но с сигналами, превышающими несколько десятков милливольт, они вносят значительные искажения. Транзистор Т2 работает без значительных искажений при входных напряжениях, не превышающих 50 мВ.

Время активации цепи автоматизации очень важно в практических системах. После появления большого сигнала схема должна работать как можно быстрее (короткое время атаки), в то время как после исчезновения сигнала, возврата в состояние покоя, высокий коэффициент усиления должен возникать медленно, с определенной задержкой (длительное время спада).

В описанной схеме постоянная времени R10C7 определяет время атаки, а постоянная времени R3C7 определяет время спуска. Значения, приведенные на принципиальной схеме, были выбраны с использованием экспериментального метода во время испытаний.

Такие значения обеспечивают лучший эффект для слуха. В схему добавлены элементы R1, R2 и C6, которые нужны только при работе с электретным микрофоном.

Схема может быть собрана на печатной плате, приведенной на рисунке.

Стоит обратить внимание на транзистор Т2 — это транзистор, нужно паять на завершающем этапе. Работу схемы можно проверить, подключив микрофон к разъему X1 и любой усилитель с громкоговорителем к выходу X3.

Поскольку схема с микрофоном и громкоговорителем имеет тенденцию к самовозбуждению, два человека должны проверить это, разместив громкоговоритель в удаленной комнате. Только в таких условиях вы действительно сможете убедиться в высокой эффективности схемы и автоматической регулировке громкость будет почти одинаковой, независимо от того, говорит ли человек на расстоянии 10 см или 5м от микрофона изменится только тон голоса, но это связано с отражением звука от стен комнаты.

В случае возникновения проблем сначала проверьте напряжение постоянного тока на выходах обоих усилителей оно должно составлять 1,2 . 1,4 В. Если они в порядке, проверьте цепь транзистора Т2. При коротком замыкании D-стока и S-истока усиление должно быть максимальным примерно в 100 раз (40 дБ). После демонтажа одного вывода резистора R4 коэффициент усиления должен быть равен 1, но схема не должна возбуждаться.

В этом случае следует искать неисправности в цепи автоматической регулировке. Сначала нужно проверить напряжение на конденсаторе C7. В состоянии покоя без входного сигнала оно должно быть равно нулю (± 100 мВ).

При больших выходных сигналах это напряжение должно увеличиваться. Частотная характеристика никогда не бывает ниже 40 Гц . 20 кГц, эффективность регулировки была измерена с помощью специализированного прибора соответствующий график показан на рисунке.

Схема найдет ряд применений как в классических звуковых системах, так и, например, в системах прослушивания детской. При использовании устройства помните, что максимальный входной сигнал не должен превышать 50 мВ — в противном случае произойдет искажение сигнала.

Значение максимального напряжения на выходе определяется соотношением резисторов R7 и R8. Эти резисторы не стоит изменять, поскольку это может ухудшить параметры схемы. Максимальное значение усиления в 100 раз (40 дБ) для многих устройств будет слишком большим. Это усиление можно уменьшить, увеличив значение резистора R4.

Источник

Adblock
detector