Лекция № 8

Тема лекции:

«Регуляторы уровня и частоты» План лекции

8.1 Общие сведения

8.2 Ручные регуляторы громкости - РРГ

8.3 Ручные регуляторы усиления – РРУ

8.4 Автоматические регуляторы усиления (АРУ)

Литература

1. Хольний В. Я. Конспект лекций ("Устройства приема и обработки сигналов" и "Альбом рисунков и таблиц к конспекту лекций по дисциплине Устройства приема и обработки сигналов ") Кривой Рог: КК НАУ, 2012 – 56с.

2. Фомин А. И. Радиоприемные устройства – М.: Радио и связь, 2003г. – 520 с.

3. Румянцев К.Е. Радиоприемные устройства: учебник. – М.: Видавничий центр «Академия», 2006г. – 336с.

4. Головин О. В. Радиоприемные устройства – М.: Горячая линия–Телеком, 2004г. – 384с.

5. Карлов А. М., Криници В. В., Логвин А. И. Прием и обработка сигналов в авиационных радиоустройствах. М.: Транспорт, 1992 – 328 с.

Содержание лекции

8.1 Общие сведения

РУ-четырехполюсник

Назначение. РУ служит для изменения коэффициента усиления радиоприемника .

Критерий функционирования РУ: при .

Решаемые задачи. РУ – вспомогательное устройство РПУ, позволяющие расширить его технические возможности. С его помощью можно решать следующие задания: изменять выходную мощность, а значит и громкость сигнала; уменьшать нелинейные искажения при мощном входном сигнале восстанавливать работоспособность РПУ по реальной чувствительности, если в процессе эксплуатации она не удовлетворяет нормативному требованию; стабилизировать выходное напряжение при колебаниях амплитуды мощной ЭДС радиосигнала на входе радиоприемника

Требования к показателям. Критерии работоспособности.

• Коэффициент регулирования усиления.

• Стабильность других показателей РП.

• Обеспечение заданного закона регулирования усиления при воздействии на его исполнительное звено (линейного, логарифмического или показательного) в зависимости от решаемой задачи.

• Малые габаритные размеры и масса:

• Повышенная надежность в работе -

Варианты РУ

• Классификация.

• По способу управления: ручные и автоматические.

• По месту подключения: PK-регуляторы усиления; ТЗЧ регуляторы громкости.

• По способу изменения усиления: изменением затухания, смешения, ООС или комбинированным способом.

• Наименование. В состав информации входят все классификационные элементы.

8.2 Ручные регуляторы громкости - ррг

Место подключения-ТЗЧ.

Решаемые задачи: позволяет изменять выходную мощность, а значит громкость сигнала и уменьшает нелинейные искажения при сильном входном радиосигнале

Варианты, схема подключения и применение.

• РРГ изменением затухания (рис.23,а).

• РРГ изменением ООС (рис.23,б).

8.3 Ручные регуляторы усиления - рру

Место подключения - РК.

Решаемая задача. Позволяет восстановить работоспособность РПУ по реальной чувствительности, если она не удовлетворяет нормативному требованию.

Варианты.

• РРУ изменением смещения.

• РРУ изменением затухания в межкаскадной связи.

РРУ изменением смещения

• Схема подключения. Реостат, подключенный на участке делителя смещения каскада УСЧ (рис.23,а) или на участке истока транзистора УСЧ (рис.23,г).

• Принцип регулировки реальной чувствительности. При изменении сопротивления реостата РРУ регулируется напряжение смещения на транзисторах, положение ТИР на ВАХ, крутизна характеристики, коэффициент усиления УСЧ и радиоканала, соотношение сигнал/шум смесителя, а значит и реальная чувствительность.

Начальная установка регулятора позволяет увеличивать и уменьшать реальную чувствительность РПУ.

• Применение. РРУ размещается на плате ТСЧ. Управление выведено под отвертку. Им пользуется квалифицированный оператор. При выполнении в РПУ регулировочных работ.

РРУ изменением затухания в межкаскадной связи.

• Структура схемы (рис. 23, д):

• ЭЦI_{m мкс} – электрическая цепь переменного тока межкаскадной связи УСЧ – СМ (УСЧ, С₁, VD, С₃, R₆ = R_{вх СМ});

• ЭЦI_до1 – электрическая цепь постоянного тока прямого опорного делителя напряжения (Е_к, R₃,R₁, C₂);

• ЭЦI_до2 – электрическая цепь постоянного обратного тока регулируемого делителя напряжения (Е_к, R₅, C₄);

• R₂ и R₄ добавочные резисторы в цепях смещения диода VD.

• Анализ функционирования цепей РРУ.

• Принцип регулирования усиления с помощью РРУ.

1. Исполнительным звеном РРУ является делитель с регулируемым коэффициентом передачи по переменному напряжению, образованный диодом VD и входным сопротивлением СМ (R_б), подключенным между каскадами УСЧ и СМ.

2. Функцию переменного сопротивления по переменному току в составе делителя выполняет диод VD.

3. Его сопротивление, как гасящего элемента, изменяются за счет регулировки напряжения смещения.

4. для возможности регулировки коэффициента передачи напряжения в широких приделах выбирают высокочастотный диод с нелинейной ВАХ и изменяют в больших пределах значение напряжение смещения на его зажимах с изменением знака.

5. Прямое неизменное значение напряжение смещения прикладывается к диоду от Е_к через цепь делителя R₁ C₃, C₂.

6. Обратное, плавно регулируемое напряжение смещения, приложено к диоду от Е_к через R₅, C₄.

7. Общее напряжение смещения на диоде равно разности

↕U_VD0 = U_{R3 пр} - ↕ U_{R5 обр}

75. резисторы R₂, R₄ исключают короткое замыкание в цепи делителя межкаскадной связи через конденсаторы фильтров С₂, С₄.

76. Разделительные конденсаторы С₁, С₂ обеспечивают независимый режим по постоянному току на участках цепи VD, УСЧ и СМ.

• Принцип регулировки реальной чувствительности РПУ.

1. Исходный режим Е_к = Е_ном, U_вх = Const ≠ 0, подвижный контакт R₅ в крайнем положении. К диоду VD приложено прямое напряжение смещения U_VD0 = U_R3-0 его сопротивление по переменному току минимальное, коэффициент передачи напряжения делителя межкаскадной связи приближается к 1, коэффициент усиления радиоканала РПУ и соотношение сигнал/шум СМ максимальное, РПУ обеспечивает максимальную реальную чувствительность.

2. Процесс регулировки реальной чувствительности. При смещении подвижного контакта управляющего элемента R₅ уменьшается прямое напряжение смещения на VD, а затем проходит через нулевое значение и увеличивается с обратным знаком, сопротивление диода увеличивается по переменному току, уменьшается коэффициент передачи напряжения делителя межкаскадной связи, коэффициент усиления РК и соотношение сигнал/шум, ухудшается реальная чувствительность РПУ.

• Критерии функционирования цепей: ЭЦI_до01 (U_{VD0 пр} ≠ 0, при R₅ вправо), ЭЦI_до02 [↕U_VD0 = ψ(R5)], ЭЦI_{m мкс} [↕U_вых = ψ(U_VD0)]

• Алгоритм поиска отказавшей цепи (полная аналогия с АД).

• Применение. В РПУ с дистанционным управлением РРУ.