7.9. Основная схема ару

Схемы АРУ используются в телевизионных приемниках для поддержания постоянного уровня сигнала изображения, уста­новленного регулятором контрастности приемника. Как и в слу­чае схем АРГ, схемы АРУ формируют напряжение смеще­ния в зависимости от уровня сигналов радиочастотной несущей; это напряжение прикладывается к радиочастотным и ПЧ-каска-дам приемника.

На рис. 7.11 изображена наиболее простая схема АРУ. На этой схеме видеосигнал поступает с каскада видеодетектора. При показанной полярности включения диод Д1 проводит ток в направлении, указанном стрелкой, и заряжает конденсатор С₁ до максимального значения амплитуды синхроимпульсов, раз­мещаемых на гасящих импульсах. Во время проводящего состояния диода Д1 вследствие весьма малой постоянной времени зарядной цепи происходит быстрый заряд конденсатора Сь По окончании гасящего импульса передаются видеосигналы мень­шей амплитуды и диод Д1 оказывается запертым. Так как при запертом диоде постоянная времени разряда RiCi конденсатора С₂ весьма велика, то конденсатор остается почти полностью за­ряженным в течение интервала времени между синхроимпуль­сами.

Рис. 7.11. Основная схема АРУ.

Конденсатор C₁, весьма медленно разряжающийся через ре­зистор R₁, создает на нем падение напряжения указанной на рис. 7.11 полярности. Часть этого напряжения образует напря­жение смещения АРУ, которое прикладывается к радиочастот­ным и ПЧ-каскадам усиления. Величина смещения для прини­маемых сигналов среднего уровня может устанавливаться при помощи движка переменного резистора Ri. Так как во время передачи амплитуда синхроимпульсов поддерживается постоян­ной, то образуемое напряжение смещения имеет неизменную величину. При настройке на отдаленную станцию с более сла­бым сигналом амплитуда синхроимпульсов уменьшается и на резисторе Ri образуется отрицательное напряжение смещения более низкого уровня. Это приводит к уменьшению обратного смещения, прикладываемого к радиочастотным и ПЧ-усилите-лям, что вызывает увеличение коэффициента передачи слабого входного сигнала. Если осуществлена настройка на станцию с мощным сигналом, образуется обратное смещение большей ве­личины, в результате чего коэффициент передачи радиочастот­ных и ПЧ-каскадов понижается. За счет этого обеспечиваются выравнивание амплитуд видеосигналов, подаваемых на кине­скоп, и регулировка степени контрастности.

В описываемой системе АРУ настройка на отдаленную стан­цию вызывает уменьшение напряжения смещения. Такое умень­шение приводит к увеличению коэффициента усиления полевых МОП-транзисторов, работающих в режиме обеднения носите­лей, когда ток стока протекает при отсутствии смещения, и к уменьшению при увеличении смещения. Для транзисторов дру­гих типов увеличение прямого смещения вызвало бы увеличение коэффициента усиления и возрастание тока. Однако для полу­чения лучших характеристик, лучшей стабильности и увеличе­ния чувствительности предпочитают использовать ключевую схему АРУ.

7.10. Ключевая схема ару

Рис. 7.12. Ключевая схема АРУ.

Ключевым схемам АРУ отдают предпочтение перед основ­ной схемой, описанной в разд. 7.9, по той причине, что они обес­печивают лучшие, рабочие характеристики. Ключевая схема АРУ характеризуется более высоким отношением сигнал/шум и более быстрой реакцией на изменение амплитуды сигнала. В ключевой схеме АРУ (рис. 7.12) используются два транзисто­ра, один из которых служит в качестве ключа, а другой — как усилитель. При применении n — р — n-транзистора оба импуль­са, подаваемых на транзистор Т₁, должны иметь положитель­ную полярность. Это обусловлено тем, что движок переменного резистора (потенциометра) Ri устанавливается таким образом, что при отсутствии входных сигналов транзистор Т₁ заперт. По­скольку к коллектору транзистора не подводится постоянного напряжения для создания отрицательного обратного смещения его коллекторного перехода, необходимого для нормальной ра­боты открытого транзистора, импульс, подаваемый на коллек­тор, должен иметь положительную полярность. Аналогично это­му, если при наличии напряжения прямого смещения, снимае­мого с резистора R₁, транзистор все же остается закрытым, то для его отпирания на базу транзистора следует подать сигнал положительной полярности. Следовательно, для отпирания транзистора Т₁ оба положительных импульса, подаваемых на транзистор, должны поступать одновременно.

Движок потенциометра R₁ устанавливается таким образом, чтобы только при воздействии синхроимпульсов, поступающих на базу транзистора Т₁, создавалось прямое смещение, доста­точное для открывания транзистора при условии, что потенци­ал коллектора положительный. Поэтому при подаче положи­тельных импульсов на коллектор транзистор TI периодически открывается с частотой гасящих импульсов (15750 Гц для чер­но-белых приемников и 15734 Гц для цветных). Эмиттерный ток транзистора Т₁ поступает на цепь R₃,C₁, а также ответвляет­ся к базе транзистора Т₂, протекая через резисторы R₄ и R₅ и замыкаясь через резистор R₆ и источник +E. Ток, протекаю­щий через R_б, повышает потенциал базы транзистора Т₂ и от­крывает его. Таким образом, периодическое открывание Т₁ при­водит к появлению импульсов на эмиттерном выходе транзисто--ра, поступающих на цепь R₃C₁, и на входе транзистора 7Y Эти импульсы усиливаются и подаются на входы УВЧ и УПЧ (вме­сто двух выходных линий с коллектора и эмиттера при наличии соответствующих развязывающих резисторов можно использо­вать один вывод).

Так как транзистор АРУ Т₁ может проводить только при наличии синхроимпульсов, совпадающих во времени с импуль­сами строчной развертки, подаваемыми на коллектор транзи­стора Ti, то в промежутках между синхроимпульсами он не про­водит. Поэтому любые шумовые сигналы, прикладываемые к схеме в промежутках времени между соседними синхроимпуль­сами, не оказывают воздействия на систему АРУ. Фильтр на выходе транзистора Т₁ должен быть рассчитан на частоту го­ризонтальной развертки; поэтому он может иметь малую посто­янную времени, обеспечивающую малую чувствительность АРУ к быстрым изменениям уровня сигнала несущей. Ключевая схема АРУ особенно хорошо подходит для сведения к минимуму флуктуации контрастности изображения, причиной которых яв­ляются пролетающие самолеты. Самолеты вызывают многократ­ные отражения сигналов, что приводит к дрожанию изображе­ния на экране телевизора.

При увеличении уровня входного видеосигнала на базу Т₁ поступает сигнал большей амплитуды, что вызывает увеличение прямого смещения и проводимости. Вследствие этого для целей регулирования усиления формируется большой выходной сиг­нал. Более слабый сигнал обеспечивает соответственно мень­шее прямое смещение с последующим уменьшением выходного напряжения АРУ.