Меню

Автоматическая и ручная регулировка усиления



Регулировка усиления.

— В РПУ имеется автоматическая и ручная регулировка усиления. Система АРУ обеспечивает изменение уровня выходного напряже­ния не более, чем на 6 дБ, при изменении входного сигнала на 80 дБ.

— Ручная регулировка усиления в трактах AT, AM, НБ, ВБ и регу­лировка тона 3-го гетеродина осуществляются при помощи изменения управляющего напряжения потенциометрами, расположенными на пе­редней панели прибора Р2.

9. Готовность к работе.

Время подготовки устройства к работе, определяемое време­нем предварительного прогрева опорного генератора (ОГ), не превы­шает 20 минут во всем интервале рабочих температур.

При повторном включении, если не выключается прогрев ОГ (1 этап включения источника питания), РПУ готово к работе сразу после включения.

10. Выходы и входы РПУ.

— Вход РПУ рассчитан на работу от симметричного фидера с R=75 Ом и КСВ не более 2,5.

— Вход РПУ, укомплектованного антенным симметрирующим транс­форматором (прибор 4К), рассчитан на работу с симметричным кабе­лем с волновым сопротивлением 200 Ом.

— Антенный вход защищен от помех, создаваемых импульсами радио­локационной станции на СВЧ.

РПУ имеет следующие внешние выходы:

линейный телефонный выход 1 (ВБ, AT, AM, ЧТ, ДЧТ-1к, ОФТ) на нагрузке 600 Ом с уровнем не менее 1,5 В;

линейный телефонный выход 2 (НБ, ДЧТ-2к) на нагрузке 600 Ом с уровнем не менее 1,5 В;

электронные телеграфные выходы (ЭКВ1 и ЭКВ2) на нагрузке 5 кОм с амплитудой телеграфных посылок минус (0,6±0,5) В и + (10±2,5) В;

выходы на буквопечатающую аппаратуру (РВК1 и РВК2) на на­грузке 1 кОм с уровнем ±(15—25) В и на нагрузке 3 кОм с уровнем ±(47—71) В;

выход ПЧ-2 на нагрузке 300 Ом с уровнем не менее 200 мВ; выход МН (128 кГц) на нагрузке 200 Ом с уровнем не менее 150 мВ;

выход 1 МГц на нагрузке 75 Ом с уровнем не менее 0,2 5; выход/вход 5 МГц на нагрузке 75 Ом с уровнем не менее 160 мВ; выходы для сдвоенного приема.

— Отличительной особенностью РПУ по сравнению с аналогичными приемниками II и III поколений является то, что все органы управления РПУ находятся не на передней панели приемника, а на передней панели пульта управления (прибора Р2).

— РПУ предусмотрены четыре вида управления:
дистанционное — Д;

местное — РУЧ., ФЧ;

комбинированное (местно-дистанционное) —МД;

управление в режиме поиска неисправностей (ремонта)—РЕМ.

С целью сокращения количества проводов в кабелях, сое­диняющих приборы Р1 и Р2, команды управления с прибора Р2 посту­пают на прибор Р1 в виде кода.

В местном и дистанционном режимах управление частотой осуществляется командами в двоичном пятиразрядном коде, а управ­ление видами работ — подачей команд в виде «корпуса» по какому-ли­бо проводу.

Дистанционное управление видами работ осуществляется по систе­ме «провод-команда».

В дистанционном режиме все команды от внешней аппара­туры поступают в прибор Р1 через прибор Р2, однако управление РПУ в этом режиме с прибора Р2 исключено.

12. Контроль РПУ

Технические средства диагностирования .РПУ позволяют производить:

— контроль исправности по встроенным индикаторам во время прие­ма информации:

— оперативный контроль исправности прохождения сигналов AT, AM, ОП, ЧТ, ДЧТ, ОФТ;

— контроль при отыскании неисправностей в ремонтном режиме.

13. Потребляемая мощность

Потребляемая от сети мощность при работе РПУ не превы­шает 200 В А.

7.4. Устройство и работа РПУ

1. Общая характеристика

РПУ представляет собой супергетеродинный коротковолно­вый радиоприемник с двойным преобразованием принимаемого сигна­ла, диапазонно-кварцевой стабилизацией частот, дискретной установ­кой частот и автоматической настройкой на установленную частоту.

Первая промежуточная частота fпч-1 составляет 1222 кГц, вто­рая промежуточная частота составляет 128 кГц.

5.1.2. По функциональному назначению и принципу действия РПУ делится на следующие тракты и системы:

групповой тракт приема — блок Р1-9 (ПЛФ), блок Р1-2, усили­тель и преобразователь fпч-1 блока Pl-З, усилитель fпч-2 блока Р1-3;

тракт автонастройки и стабилизации частоты — блок Р1-1, первый гетеродин блока Р1-2 и блок Р1-6;

тракт приема сигналов AT — демодулятор AT блока Pl-З, блок Р1-8;

тракт приема сигналов ОП — блоки Pl-7, Р1-8;

тракт приема сигналов ЧТ, ДЧТ, ОФТ, AM —блоки Pl-4, Р1-8;

система контроля — прибор Р2, блоки Pl-6, Р1-8;

система питания — прибор РЗ (РЗА, РЗБ), стабилизатор 5 В при­бора Р2;

система управления — прибор Р2, блоки Pl-6, Р1-8.

2. Тракт автонастройки и стабилизации частоты.

Тракт автонастройки и стабилизации частоты осуществляет:
включение одного из шести поддиапазонов;

автопоиск в пределах поддиапазона (изменение частоты 1-го гете­родина с помощью дискретного конденсатора переменной емкости ДКПЕ и реактивного элемента);

остановку автопоиска. Стабилизация частоты 1-го гетеродина осу­ществляется с помощью кольца фазовой автоподстройки.

Читайте также:  Как регулировка водонагревателей аристон

Токовые команды установки частоты, определяемые поло­жением шести переключателей установки частоты на передней панели прибора Р2, подаются в двоичном коде по тридцати проводам в блок Р1-6, где преобразуются в логические команды установки частоты (также в двоичном коде). Данные логические команды поступают в блок Р1-1. Часть логических команд установки частоты (в формирова­теле команд включения поддиапазонов блока Р1-6) преобразуются в токовые команды включения поддиапазонов, которые осуществляют включение требуемого диапазона путем подключения к ДКПЕ и реак­тивному элементу одного из шести плавных генераторов схемы 1-го гетеродина в блоке Р1-2.

Интегратор блока Р1-1 вырабатывает управляющее напряже­ние системы автоподстройки частоты (УНАПЧ) пилообразной формы (см. приложение рис. 1) и прямоугольные тактовые импульсы (ТИ).

Тактовые импульсы поступают на вход шестиразрядного триггерного счетчика в блоке Р1-6. Выходные напряжения разрядов триггер-ного счетчика преобразуются в формирователе команд включения ДКПЕ в токовые команды включения дискретных конденсаторов ДКПЕ. Коммутация конденсаторов осуществляется с помощью высоко­частотных реле.

Номиналы конденсаторов таковы, что при коммутации происходит изменение емкости ДКПЕ от нуля до 236 пФ по линейно-ступенчатому закону с шагом 4 пФ.

Пилообразное напряжение УНАПЧ подается на реактивный эле­мент контура первого гетеродина. При изменении напряжения УНАПЧ от 10 до 60В емкость реактивного элемента изменяется на 5—6 пФ,обеспечивая плавное перекрытие между соседними значениями емко­сти ДКПЕ.

Таким образом, пока интегратор блока Р1-1 вырабатывает такто­вые импульсы и пилообразное напряжение УНАПЧ, частота первого ге­теродина в пределах одного поддиапазона плавно изменяется от мак­симальной величины до минимальной, как это показано в приложении на рис. 2.

Напряжение первого гетеродина с диапазоном частот 2722—31221,9 кГцпоступает в блок Р1-1 на преобразователь частоты 1-го гетеродина, состоящий из двух формирователей опорных частот и двух смесителей частот.На один из входов смесителя поступает напряжение 1-го гетеродина, на другой — напря­жение одной из опорных частот п1 (35; 40; 45; 50; 55; 60 МГц),полу­ченных умножением частоты 5 МГцот ОГ.

При этом на выходе первого смесителя образуется напряжение од­ной из промежуточных частот (ПЧ-1)Г1 поддиапазона 61222— 66221,9 кГц,которое поступает на вход второго смесителя частот. На другой вход второго смесителя поступает с выхода формирователя на­пряжение одной из опорных частот fоп2 (59; 60; 61; 62; 63 МГц).

В результате преобразования на выходе второго смесителя полу­чается напряжение одной из промежуточных частот fпч2 r1диапазона 2222,0—3221,9 кГц.

Значения частот на выходе формирователей опорных частот и сме­сителей частот, а, следовательно, и значение преобразованной частоты первого гетеродина f(ПЧ2) r1 зависят от положений переключателей ус­тановки частоты на передней панели прибора Р2.

Источник

Ручные и автоматические регулировки в радиоприёмных устройствах

Рассказать о нестационарных условиях приёма, о том на что они влияют. Изменение амплитуды сигнала, причины. Изменение частоты, доплер, плавание частот настройки, причины.

Для компенсации различных видов нестабильностей и неопределённостей в радиоприёмных устройствах используют различного вида регулировки. Регулировки делят на два вида: ручные, выполняемые оператором и автоматические, выполняемые специальными цепями и устройствами в составе приёмника.

Различают регулировки усиления, частоты настройки, селективности и т.д.

Ручные регулировки допускают применение электромеханических устройств. Например, роторные переменные конденсаторы или резисторы, переключаемые катушки индуктивности. Автоматические регулировки выполняются при помощи только электронных методов.

Автоматические регулировки применяются для того, чтобы освободить оператора от тех функций, которые система способна выполнять самостоятельно. А так же в для обеспечения приёма при быстро изменяющихся условиях, когда оператор не может действовать с достаточной быстротой и точностью.

К наиболее распространённым автоматическим регулировкам следует отнести автоматическую регулировку усиления (АРУ) и автоматическую подстройку частоты (АПЧ).

Автоматическая регулировка усиления

Автоматическая регулировка усиления обеспечивает поддержание на выходе усилителя промежуточной частоты уровня сигнала, достаточно высокого и стабильного для воспроизведения сообщений от радиостанций различной мощности, находящихся на разных расстояниях и в меняющихся условиях распространения радиоволн.

То есть когда напряжение на входе усилителя минимально (UВХ_min) коэффициент усиления должен быть наибольшим (Кmax) для того, чтобы на выходе обеспечивать напряжение UВЫХ_min достаточное для нормального воспроизведения сообщений. UВХ_min соответствует чувствительности приёмника. При увеличении входного напряжения коэффициент усиления должен уменьшаться.

Зависимость К от UВХ, исходя из выражения

,

выглядит следующим образом

Объяснить смысл точки А с точки зрения шумов и безсмысленого усиления.

Типы АРУ

В общем случае система АРУ должна изменять коэффициент усиления УПЧ таким образом, что бы поддерживать постоянным выходное напряжение. Это можно сделать тремя способами.

1. Непосредственно регулировать коэффициент усиления, исследуя выходной сигнал. Это, так называемая, обратная АРУ, или другое название АРУ «назад».

Читайте также:  Регулировка сантехнического люка под плитку

В данной системе сигнал с выхода УПЧ поступает на детектор АРУ (Д), где он выпрямляется, затем на усилитель АРУ (У), где он усиливается до величины, необходимой для регулирования К усиления, затем этот сигнал очищается от переменных составляющих при помощи ФНЧ и с помощью постоянного напряжения Uрег уже и происходит регулировка коэффициента усиления. Наличие переменных составляющих в регулирующем напряжении приведёт к дополнительной паразитной амплитудной модуляции в выходном сигнале УПЧ.

2. Регулировать коэффициент усиления, исследуя входной сигнал и используя знание зависимости К от Uрег. Это, так называемая, прямая АРУ, или другое название АРУ «вперёд».

Логика работы этой схемы такая же как и у АРУ вперёд, сложность заключается в том, что коэффициент усиления усилителя АРУ должен быть очень велик – сравним с Кус УПЧ, что трудно реализовать. К тому же зависимость коэффициента усиления от регулировочного напряжения не всегда линейна, известна и стабильна. Поэтому такая система практически не используется. За исключением случаев, когда коэффициент регулируемого усилителя не высок. Например, в составе комплексной АРУ.

3. Комплексная АРУ.

В зависимости от режимов работы усилителя и детектора АРУ различают такие виды АРУ как:

1. Простая АРУ: то есть коэффициент усиления усилителя АРУ равен 1, либо усилитель отсутствует, детектор не имеет задержки по напряжению.

2. Усиленная АРУ: то есть коэффициент усиления усилителя АРУ значителен. Это приводит к тому, что зависимость выходного напряжения от входного уменьшается.

3. Усиленно-задержанная АРУ: то есть коэффициент усиления усилителя АРУ значителен. А так же детектор имеет задержку по напряжению, то есть он начинает открываться только если выходное напряжение регулируемого усилителя превысит некий порог.

Характеристики АРУ

1. Регулировочная характеристика усилителя. Это зависимость коэффициента усиления К от регулировочного напряжения Uрег (тока).

Может выглядеть, например, следующим образом. Часто применяется её аппроксимация прямой. Дать понятие крутизны регулировки.

2. Статическая характеристика АРУ.

Это амплитудная характеристика усилителя с АРУ, каждая точка которой соответствует установившемуся режиму регулирования.

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.

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.

Читайте также:  Как регулировать маятниковый рычаг

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.

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

Источник