Исследование системы автоматической регулировки усиления. Парфенов В.И - 7 стр.

UptoLike

7
Подбирая параметры прямой и обратной АРУ , можно добиться , чтобы
общая амплитудная характеристика регулируемого УТ с комбинированной
АРУ была близка к идеальной (кривая 2 на рис.1.2). В этом случае ампли -
туда
ВЫХ
U выходного сигнала УТ приблизительно постоянна при измене-
ниях амплитуды
ВХ
U входного сигнала при
AВХ
UU
.
Отметим, что в структурных схемах рассмотренных систем АРУ
(рис. 1.1, 1.3, и 1.4) предполагалось, что соответствующие детекторы АРУ
в качестве нагрузочных цепей имеют фильтры нижних частот (ФНЧ). Та-
кие фильтры придают цепям АРУ необходимую инерционность, обуслов -
ленную как соображениями устойчивости , так и условием отсутствия де-
модуляции АМ -сигналов .
1.2. Основные параметры системы АРУ
Для описания систем АРУ наиболее часто используются следую -
щие характеристики:
- коэффициент регулирования γ, равный отношению динамиче-
ского диапазона
α
изменений уровня входного сигнала к допустимому ди -
намическому диапазону
β
изменений уровня выходного сигнала:
β
α
/
=
. (1.1)
Если обозначить
âõ min
U и
âõ max
U значения минимальной и макси -
мальной амплитуд входного сигнала, а
âûõmin
U и
âûõmax
U соответствую -
щие значения минимальной и максимальной амплитуд выходного сигнала,
то
âõ minâõ max
/UU
=
α
,
âûõmin
âûõmax
/UU
=
β
и, следовательно,
âûõmaxâõ min
âûõminâõ ma
UU
UU
x
=γ . Значение γ часто задается в децибелах :
]/lg[20]/lg[20
âûõminâûõmaxâõ minâõ max
UUUU
=
[dB];
- амплитудная характеристика зависимость )(
âõâûõ
UfU
=
ам-
плитуды
âûõ
U
выходного напряжения регулируемого усилителя от ампли -
туды входного сигнала
âõ
U (вместо амплитуд входного и выходного сиг-
налов можно рассматривать их эффективные значения 2/
âûõ
U и
2/
âõ
U );
- передаточная функция петли регулирования АРУ зависимость
)(
âõp
UfU
=
для прямой АРУ и )(
âûõp
UfU
=
для обратной АРУ ;
- регулировочная характеристика зависимость )(
ð
UfK
=
коэф -
фициента усиления регулируемого усилителя по напряжению от величины
регулирующего напряжения
ð
U или тока
ð
I ;
- время установления (
ó
t
) интервал времени от момента включе-
ния входного сигнала
âõ maxâõ
UU
=
до момента времени, когда амплитуда
выходного напряжения достигает величины
âûõmaxâûõ
9.0 UU
=
.
                                          7

    П одб ирая параметры прямой и об ратн ой АРУ , мож н о доб иться, чтоб ы
об щ ая амплитудн ая х арактеристикарегулируемого У Т скомб ин ирован н ой
АРУ б ылаб лиз как идеальн ой (кривая 2 н арис.1.2). В этом случае ампли-
туда U В Ы Х вых одн ого сигн алаУ Т приб лиз ительн о постоян н апри из мен е-
н иях амплитуды U В Х вх одн ого сигн алапри U В Х ≥ U A .
         О тметим, что в структурн ых сх емах рассмотрен н ых систем АРУ
(рис. 1.1, 1.3, и 1.4) предполагалось, что соответствую щ ие детекторы АРУ
в качестве н агруз очн ых цепей имею т ф ильтры н иж н их частот (Ф Н Ч). Т а-
кие ф ильтры придаю т цепям АРУ н еоб х одимую ин ерцион н ость, об услов-
лен н ую как сооб раж ен иями устой чивости, так и условием отсутствия де-
модуляции АМ -сигн алов.

                  1.2. О сновны е па ра мет ры си ст емы А РУ
         Д ля описан ия систем АРУ н аиб олее часто использ ую тся следую -
щ иех арактеристики:
         - к оэффиц иен т регулирован ия – γ, равн ый отн ош ен ию дин амиче-
ского диапаз он а α из мен ен ий уровн я вх одн ого сигн алак допустимому ди-
н амическому диапаз он у β из мен ен ий уровн я вых одн ого сигн ала:
                                      γ =α/β .                                   (1.1)
         Е сли об оз н ачить U âõmin и U âõmax – з н ачен ия мин имальн ой и макси-
мальн ой амплитуд вх одн ого сигн ала, а U âûõmin и U âûõmax – соответствую -
щ иез н ачен ия мин имальн ой и максимальн ой амплитуд вых одн ого сигн ала,
то α = U âõmax /U âõmin ,           β = U âûõmax /U âûõmin          и, следовательн о,
    U        ⋅U
γ = âõmax âûõmin . Зн ачен иеγ часто з адается в дециб елах :
    U âõmin ⋅ U âûõmax
γ = 20 ⋅ lg[U âõmax / U âõmin ] − 20 ⋅ lg[U âûõmax / U âûõmin ] [dB];
         - амп лит удн ая харак т ерис т ик а – з ависимость U âûõ = f (U âõ ) ам-
плитуды U âûõ вых одн ого н апряж ен ия регулируемого усилителя отампли-
туды вх одн ого сигн ала U âõ (вместо амплитуд вх одн ого и вых одн ого сиг-
н алов мож н о рассматривать их          эф ф ективн ые з н ачен ия U âûõ / 2       и
U âõ / 2 );
        - п ередат очн ая фун к ц ия п ет ли регулирован ия АР У – з ависимость
U p = f (U âõ ) для прямой АРУ и U p = f (U âûõ ) – для об ратн ой АРУ ;
        - регулировочн ая харак т ерис т ик а – з ависимость K = f (U ð ) коэф -
ф ициен таусилен ия регулируемого усилителя по н апряж ен ию отвеличин ы
регулирую щ егон апряж ен ия U ð или тока I ð ;
        - время ус т ан овлен ия ( t ó ) – ин тервал времен и от момен та вклю че-
н ия вх одн ого сигн ала U âõ = U âõmax до момен та времен и, когда амплитуда
вых одн ого н апряж ен ия достигаетвеличин ы U âûõ = 0.9 ⋅ U âûõmax .