ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
1. Теоретическая часть
1.1. Общие принципы АРУ
Система автоматической регулировки усиления (АРУ ) предназна-
чена для обеспечения малых изменений уровня сигнала на выходе усили -
теля приемника при больших изменениях уровня сигнала на его входе без
изменения закона модуляции сигнала. В то время как динамический диапа-
зон изменения входных сигналов весьма велик и может достигать 60-100
dB, для нормальной работы оконечных каскадов и выходных устройств ра-
диоприемника диапазон изменения выходных сигналов не должен превы-
шать 3-9 dB. В противном случае возникнет перегрузка, которая может не
только привести к искажению передаваемой информации, но и на значи-
тельное время вызвать полную потерю чувствительности радиоприемного
устройства. Имеется много причин , из-за которых уровень входного сигна-
ла непрерывно изменяется : изменение расстояния между источником излу -
чения и приемным устройством; изменение условий распространения ра-
диоволн ; интерференция радиоволн , пришедших в точку приема по раз -
ным путям; изменение взаимонаправленности приемной и передающей ан -
тенн и др . В радиолокации к этим причинам добавляются флуктуации эф -
фективной отражающей поверхности цели , смена целей с различными эф -
фективными поверхностями и т . д.
По характеру выполняемых задач системы АРУ делятся на 3 груп-
пы:
- инерционные, следящие за изменением среднего уровня входного
сигнала, применяемые, в основном, в радиовещательных приемниках ;
- безынерционные, следящие за изменением мгновенного значения
амплитуды входного сигнала (МАРУ – мгновенная АРУ ), применяемые,
например , в радиолокации;
- программные, с заранее заданным временным законом регулиров -
ки (ВАРУ ), используемые при приеме серий импульсных сигналов с из -
вестным, периодически повторяющимся распределением уровней во вре-
мени.
Системы АРУ могут быть построены по принципу прямого, обрат -
ного и комбинированного регулирований .
1. Система АРУ с прямым регулированием (прямая АРУ).
В системах АРУ с прямым регулированием коэффициент усиления ре-
гулируемого тракта (усилителя ) определяется его входным сигналом
)( tu
ВХ
и не зависит от выходного сигнала )( tu
ВЫХ
регулируемого тракта
( усилителя ).
Блок- схема регулируемого тракта с прямой АРУ показана на рис. 1.1.
Здесь усилительный тракт (УТ) – это усилитель с регулируемым коэффи-
циентом усиления K. Он предназначен для усиления входного сигнала
)( tu
ВХ
без искажений . В качестве усилительного тракта в радиоприемных
устройствах могут рассматриваться усилители высокой частоты (УВЧ),
3
1. Т еорет и ч еск а я ч а ст ь
1.1. О бщ и е при нци пы А РУ
С истема автоматической регулировки усилен ия (АРУ ) предн аз н а-
чен а для об еспечен ия малых из мен ен ий уровн я сигн ала н а вых оде усили-
теля приемн ика при б ольш их из мен ен иях уровн я сигн ала н а его вх оде б ез
из мен ен ия з акон амодуляции сигн ала. В то время как дин амический диапа-
з он из мен ен ия вх одн ых сигн алов весьма велик и мож ет достигать 60-100
dB, для н ормальн ой раб оты окон ечн ых каскадов и вых одн ых устрой ств ра-
диоприемн ика диапаз он из мен ен ия вых одн ых сигн алов н е долж ен превы-
ш ать 3-9 dB. В противн ом случае воз н икн етперегруз ка, которая мож етн е
только привести к искаж ен ию передаваемой ин ф ормации, н о и н а з н ачи-
тельн ое время выз вать полн ую потерю чувствительн ости радиоприемн ого
устрой ства. И меется мн ого причин , из -з акоторых уровен ьвх одн ого сигн а-
лан епрерывн о из мен яется: из мен ен иерасстоян ия меж ду источн икомиз лу-
чен ия и приемн ым устрой ством; из мен ен ие условий распростран ен ия ра-
диоволн ; ин терф ерен ция радиоволн , приш едш их в точку приема по раз -
н ымпутям; из мен ен иевз аимон аправлен н ости приемн ой и передаю щ ей ан -
тен н и др. В радиолокации к этим причин ам доб авляю тся ф луктуации эф -
ф ективн ой отраж аю щ ей поверх н ости цели, смен а целей с раз личн ыми эф -
ф ективн ыми поверх н остями и т. д.
П о х арактеру выполн яемых з адач системы АРУ делятся н а 3 груп-
пы:
- ин ерцион н ые, следящ иез аиз мен ен ием средн его уровн я вх одн ого
сигн ала, примен яемые, в осн овн ом, в радиовещ ательн ых приемн иках ;
- б ез ын ерцион н ые, следящ ие з а из мен ен ием мгн овен н ого з н ачен ия
амплитуды вх одн ого сигн ала (М АРУ – мгн овен н ая АРУ ), примен яемые,
н апример, в радиолокации;
- программн ые, сз аран еез адан н ымвремен н ымз акон омрегулиров-
ки (В АРУ ), использ уемые при приеме серий импульсн ых сигн алов с из -
вестн ым, периодически повторяю щ имся распределен ием уровн ей во вре-
мен и.
С истемы АРУ могутб ытьпостроен ы по прин ципу п рямого, об рат -
н огои к омб ин ирован н огорегулирован ий .
1. С истем а А Р У с прям ы м регул ирование м (прям ая А Р У ).
В системах АРУ с прямым регулирован ием коэф ф ициен т усилен ия ре-
гулируемого тракта (усилителя) определяется его вх одн ым сигн алом
u В Х (t ) и н е з ависит от вых одн ого сигн ала u В Ы Х (t ) регулируемого тракта
(усилителя).
Блок-сх ема регулируемого тракта с прямой АРУ показ ан а н а рис. 1.1.
Здесь усилительн ый тракт (У Т ) – это усилитель с регулируемым коэф ф и-
циен том усилен ия K. О н предн аз н ачен для усилен ия вх одн ого сигн ала
u В Х (t ) б ез искаж ен ий . В качестве усилительн ого тракта в радиоприемн ых
устрой ствах могутрассматриваться усилители высокой частоты (У В Ч),
