Исследование системы автоматической регулировки усиления. Парфенов В.И - 12 стр.

UptoLike

12
на рис. 1.8 (кривая 2). Здесь, в отличие от простой АРУ , регулирующее на-
пряжение U
p
появляется только при U
вых
>U
п
.
3. Обратная АРУ с задержкой и усилением
Как отмечалось при рассмотрении АРУ с задержкой , для прибли -
жения к идеальной амплитудной характеристике АРУ необходимо увели -
чивать коэффициент усиления K
АРУ
петли регулирования АРУ . Действи-
тельно, из (1.4) имеем )/(1
âûõminÀÐÓpmax
UKU
+
=
β
. Следовательно,
чем больше K
АРУ
, тем ближе величина
β
к единице. Для увеличения коэф -
фициента K
АРУ
можно включить в петлю регулирования АРУ дополнитель-
ный усилитель (усилитель АРУ ), подключаемый до или после амплитудно-
го детектора АРУ . В этом случае K
АРУ
= K
Д
·K
А
, где K
Д
коэффициент пе-
редачи детектора АРУ , а K
A
коэффициент усиления усилителя АРУ .
В существующих системах АРУ с задержкой и усилением по срав -
нению с АРУ с задержкой добавляется еще усилитель, режим работы кото-
рого выбран таким образом, чтобы при отсутствии входного сигнала он
был закрыт. Обычно этот дополнительный усилитель размещают после
фильтра R
ф
С
ф
. Если U
вых
>U
п
, то напряжение на выходе ФНЧ превышает
номинальное запирающее напряжение и усиленное напряжение U
p
подво-
дится к регулируемому усилителю . Такие системы АРУ с задержкой и уси -
лением отличаются большой эффективностью регулировки, т.к. при отно-
сительно небольшом изменении напряжения на входе детектора регули -
рующее напряжение изменяется сильнее.
1.4 Анализ работы системы АРУ в динамическом режиме
Система обратной АРУ , находясь под воздействием выходного на-
пряжения, изменяет коэффициент усиления регулируемого усилителя с не-
которым запаздыванием, обусловленным наличием инерционных звеньев .
Это приводит к искажениям огибающей выходного сигнала регулируемого
усилителя , вызываемым системой АРУ . Определим напряжение на выходе
АРУ , предполагая , что на вход приемника с системой АРУ поступает сиг-
нал
ttUtu
c
sin)()(
âõ
âõ
=
с амплитудой )(
âõ
tU и частотой
c
ω
. Полагаем, что этот сигнал вызывает
появление на выходе сигнал вида
)sin()()(
âûõâûõ
ψ
ω
+
=
ttUtu
c
с амплитудой
)(
âûõ
tU
, частотой
c
ω
и фазой
ψ
.
Для выявления основных
динамических свойств системы
АРУ необходимо составить диф -
ференциальное уравнение, связы-
вающее амплитуды U
вх
(t) и U
вых
(t)
сигналов на входе и выходе регу-
лируемого усилителя . Предста-
K(U
p
)
ФНЧ
K
АРУ
u
вх
U
p
u
вых
Рис.1.10
                                            12

н арис. 1.8 (кривая 2). Здесь, в отличиеотпростой АРУ , регулирую щ еен а-
пряж ен иеUp появляется только при Uвых >Uп .
        3. О б ратнаяА Р У сзадержкой и усиле     нием
        Как отмечалось при рассмотрен ии АРУ с з адерж кой , для приб ли-
ж ен ия к идеальн ой амплитудн ой х арактеристике АРУ н еоб х одимо увели-
чивать коэф ф ициен т усилен ия KАРУ петли регулирован ия АРУ . Д ей стви-
тельн о, из (1.4) имеем β = 1 + U pmax /( K À Ð Ó ⋅ U âûõmin ) . С ледовательн о,
чемб ольш еKАРУ , темб лиж евеличин а β к един ице. Д ля увеличен ия коэф -
ф ициен таKАРУ мож н о вклю читьв петлю регулирован ия АРУ дополн итель-
н ый усилитель(усилительАРУ ), подклю чаемый до или послеамплитудн о-
го детектораАРУ . В этом случаеKАРУ = KД ·KА , где KД – коэф ф ициен тпе-
редачи детектораАРУ , аKA – коэф ф ициен тусилен ия усилителя АРУ .
        В сущ ествую щ их системах АР У с задержк ой и ус илен ием по срав-
н ен ию сАРУ сз адерж кой доб авляется ещ еусилитель, реж имраб оты кото-
рого выб ран таким об раз ом, чтоб ы при отсутствии вх одн ого сигн ала он
б ыл з акрыт. О б ычн о этот дополн ительн ый усилитель раз мещ аю т после
ф ильтра Rф Сф . Е сли Uвых >Uп, то н апряж ен ие н а вых оде Ф Н Ч превыш ает
н омин альн ое з апираю щ ее н апряж ен ие и усилен н ое н апряж ен ие Up подво-
дится к регулируемому усилителю . Т акиесистемы АРУ сз адерж кой и уси-
лен ием отличаю тся б ольш ой эф ф ективн остью регулировки, т.к. при отн о-
сительн о н еб ольш ом из мен ен ии н апряж ен ия н а вх оде детектора регули-
рую щ еен апряж ен иеиз мен яется сильн ее.

     1.4 А на ли з ра бот ы си ст емы А РУ в ди на ми ч еск ом режи ме
        С истема об ратн ой АРУ , н ах одясь под воз дей ствием вых одн ого н а-
пряж ен ия, из мен яеткоэф ф ициен тусилен ия регулируемого усилителя сн е-
которым з апаз дыван ием, об условлен н ым н аличием ин ерцион н ых з вен ьев.
Э то приводитк искаж ен иямогиб аю щ ей вых одн ого сигн аларегулируемого
усилителя, выз ываемым системой АРУ . О пределимн апряж ен иен авых оде
АРУ , предполагая, что н а вх од приемн ика с системой АРУ поступает сиг-
н ал
                            u âõ (t ) = U âõ (t ) ⋅ sin ωc t
с амплитудой U âõ (t ) и частотой ωc . П олагаем, что этот сигн ал выз ывает
появлен иен авых одесигн ал вида
                                                      uâûõ (t ) = U âûõ (t ) ⋅ sin(ωc t + ψ )
                                                 с амплитудой U âûõ (t ) , частотой
 uвх       K(Up)                   uвых          ωc и ф аз ой ψ .
                                                            Д ля выявлен ия осн овн ых
                Up                               дин амических свой ств системы
                                                 АРУ н еоб х одимо составить диф -
           Ф НЧ              KАРУ                ф ерен циальн ое уравн ен ие, связ ы-
                                                 ваю щ ееамплитуды Uвх (t) и Uвых (t)
                                                 сигн алов н а вх оде и вых оде регу-
                 Рис.1.10                        лируемого усилителя. П редста-