32.Назначение, принцип действия, классификация и структурные электрические схемы систем ару. Характеристика регулирования простой обратной ару
Система АРУ предназначена для обеспечения малых изменений уровня сигнала на выходе додетекторного тракта приемника при больших изменениях уровня сигнала на его входе.
Пусть
.
Для обеспечения
нужно, чтобы
соответствовал
минимальный коэффициент силения
приемного тракта
,
а
-
.
В результате получим
,
.
Разделив
на
и обозначив
,
получим
.
Параметр p называется коэффициентом регулирования усиления.
Для автоматического изменения K используется специальное регулирующее напряжение, которое зависит от уровня входного сигнала.
Рассмотрим классификацию систем АРУ.
1. По способу получения регулирующего напряжения
А) обратная АРУ (рисунок 6.1)
Рисунок 6.1- Структурная схема системы обратной АРУ
В этой схеме регулирующее напряжение получается путем детектирования и последующей фильтрации выходного напряжения регулируемого тракта. ФНЧ – фильтр АРУ - применяют для того, чтобы избежать изменения коэффициента усиления с частотой модуляции при амплитудной модуляции и из-за изменения амплитуды сигнала под действием помех.
Достоинство обратной АРУ – простота, недостаток – невозможность обеспечения постоянства выходного напряжения, т.к. регулировка осуществляется за счет этого изменения.
Б) Прямая АРУ (рисунок 6.2)
Рисунок 6.2 – Структурная схема системы прямой АРУ
В этой схеме регулирующее напряжение пропорционально амплитуде несущей на входе регулируемого тракта.
Достоинство – теоретическая возможность получения постоянного напряжения на выходе регулируемого тракта, недостаток – возможность перегрузки нерегулируемого тракта и первого каскада регулируемого.
В) Смешенная или комбинированная АРУ (рисунок 6.3)
2.По характеру изменения коэффициента усиления в процессе регулировки
А) простая,
Б) задержанная,
В) бесшумная.
При простой АРУ и
увеличение коэффициента усиления
сопровождается увеличением уровня
шумов. Поэтому применяют задержанную
АРУ, при которой при
регулирующее напряжение не вырабатывается
и коэффициент усиления остается
постоянным.
Рисунок 6.3 – Структурная схема комбинированной АРУ
Для того, чтобы отсутствовали шумы при перестройке приемника уменьшают коэффициент усиления при .
Графики зависимостей коэффициента усиления регулируемого тракта от амплитуды напряжения на входе приемника приведены на рисунке 7.4
Рисунок 6.4 – Зависимости коэффициента усиления приемника от амплитуды
сигнала на входе для простой (а), задержанной (б) и бесшумной (в) АРУ
По способу регулировки коэффициента усиления различают:
А) Режимную АРУ за счет изменения режима работы каскада по постоянному току,
Б) АРУ изменением эквивалентного сопротивления нагрузки,
В) АРУ изменением глубины отрицательной обратной связи,
Г) АРУ изменением параметров цепей специально включаемых для целей регулировки.
Характеристикой регулирования системы АРУ называется зависимость амплитуды несущей выходного напряжения регулируемого тракта от амплитуды несущей входного напряжения.
Пусть зависимость коэффициента усиления К от регулирующего напряжения определяется следующим соотношением
.
При обратной АРУ
.
Выразим через с учетом двух последних соотношений
.
Из последнего соотношения получим
.
Из
последнего соотношения видно, что при
амплитуда выходного напряжения стремится
к постоянной величине.