Taxitaxitaxi.ru

Эволюшн
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основы электроакустики

Автоматическая регулировка громкости (АРГ)

Автоматическая регулировка громкости (АРГ) — до­вольно экзотическая функция, иногда вводимая в супергетеродинные приемники. Однако чаще АРГ осуществляется только в усилителях низкой частоты (УНЧ). Для этого в них вво­дится управляемый напряжением аттенюатор, на который подается выпрямленный сигнал с выхода усилителя. Если этот сигнал возрастает, то коэффициент передачи аттеню­атора уменьшается — это снижает колебания уровня вы­ходного сигнала. Такой способ нередко используется в магнитофонах и магнитолах для нормализации сигналов, поступающих с микрофона и других источников. Там такая система обычно называется АРУЗ — автоматическая регулировка уровня записи.

Схема автоматической регулировки громкости (АРГ) широ­ко используется в радио- и других связных приемниках для обеспечения относительно постоянного уровня громкости на вы­ходе независимо от уровня принимаемого сигнала. Выходной уровень громкости, поддерживаемый системой АРГ, устанавли­вается регулятором громкости. Когда приемник перестраивают со станции с высоким уровнем сигнала на удаленную станцию с низким уровнем сигнала, разность амплитуд поступающих сиг­налов будет автоматически выравниваться, так же, впрочем, как и в случае, если имеет место явление замирания сигнала. Си­стемы АРГ работают в широком диапазоне изменений уровней принимаемых сигналов, хотя при приеме очень мощных сигна­лов местной станции и очень слабых сигналов удаленной стан­ции диапазон корректирования этой системы может оказаться недостаточным.

Системы автоматической регулировки громкости обеспечи­вают уровень смещения для транзисторов в каскадах радиоча­стоты и ПЧ в зависимости от уровня поступающего сигнала. Поэтому при приеме мощного сигнала смещение автоматически изменяется и соответственно уменьшаются коэффициенты уси­ления каскадов усиления, корректируя тем самым уровень вы­ходного сигнала. Аналогично этому при приеме слабых сигна­лов смещение изменяется таким образом, что коэффициент усиления каскадов повышается, выравнивая тем самым низкий уровень сигнала..

Амплитудно-модулированный сигнал поступает в детектор через два индуктив­но связанных контура — входной (LiCi) и выходной (L2C2). Де­тектор АМ-сигналов работает так, как было описано выше. Диод выпрямляет радиочастотный сигнал, причем электроны протекают в направлении, показанном стрелкой; ток течет в об­ратном направлении. Конденсатор С3 отфильтровывает высоко­частотные составляющие однополярных импульсов тока, проте­кающих через диод, вследствие чего через резистор R2 проте­кает ток звуковой частоты. Звуковой сигнал через конденсатор С5 поступает на базу первого транзисторного усилителя звуковой сигнал.

Выделяемое на резисторе R2 отрицательное напряжение через резистор R, ответвляет­ся дчя использования схемой АРГ в качестве напряжения сме­щения Такое напряжение смещения не должно иметь состав­ляющих сигнала звуковых частот, поэтому резистор fli и кон­денсатор С4 образуют сглаживающий фильтр, подавляющий колебания звуковой частоты. Емкость конденсатора С4 должна быть достаточно велика для шунтирования составляющих звуковых частот.

Если для функционирования АРГ требуется напряжение смещения положительной полярности, то диод детектора, включается в обратном направлении, что изменяет в свою очередь направление движения электронов и полярность напряжения на резисторе R2. При настройке на мощную станцию образующееся при этом напряжение смеще­ния должно уменьшить коэффициент усиления каскадов. При этом следует учитывать, что если в каскаде усиления на радио­частоте и ПЧ используются я — р — n-транзисторы, то нормаль­ное напряжение смещения, подаваемое в цепь базы, должно быть положительным по отношению к эмиттеру; в случае же ис­пользования р-n-р-транзисторов на базу подается отрица­тельное напряжение относительно эмиттера. Поскольку умень­шение прямого напряжения смещения биполярного транзистора приводит к уменьшению его проводимости, для снижения коэф­фициента усиления в случае n — р-n-транзисторов регулирую­щее напряжение смещения, снимаемое с выхода АРГ, должно уменьшать прямое смещение базы транзистора, т. е. делать его менее положительным

Функционально схема АРГ аналогична схемам АРУ (авто­матической регулировки усиления), используемым в телевизи­онных приемниках . В схемах АРУ регулируется амплитуда видеосигнала, поэтому термин «автоматическая ре­гулировка громкости» здесь не применим. В некоторых радио­электронных устройствах, используемых в промышленности, применяются подобные схемы, однако их называют схемами автоматической регулировки уровня или автоматической регу­лировки амплитуды сигнала.

Автоматическая регулировка усиления звуковой частоты

Радиоприемник «Ленинград-50» (Л-50) представлял собой пятнадцатиламповый супергетеродин первого класса с питанием от сети переменного тока.

Высокая чувствительность и избирательность позволяют производить уверенный прием дальних станций. Приемник снабжен двумя внутренними рамочными антеннами, которые для уменьшения действия помех могут быть использованы вместо наружной антенны.

Для этой же цели в схему приемника введена так называемая бесшумная настройка, действующая на длинных и средних волнах и позволяющая устранять шумы, особенно заметные на этих диапазонах при отсутствии сигнала на входе, т. е. в моменты перестройки приемника со станции на станцию.

Весь диапазон принимаемых волн от 2 000 до 19 м разбит на восемь частичных диапазонов — длинноволновый, средневолновый и шесть коротковолновых (из них один обзорный и пять с растянутыми шкалами для удобства настройки).

Приемник имеет плавно регулируемую переменную полосу пропускания по промежуточной частоте, усиленную автоматическую регулировку усиления, раздельную регулировку частотной характеристики в области высших и низших звуковых частот, оптический индикатор точной настройки и бесшумное переключение диапазонов. Высокое качество звучания достигается применением двух громкоговорителей, работающих одновременно и восполняющих друг друга благодаря различию в своих акустических характеристиках. Выходная мощность приемника 4 Вт.

Читайте так же:
Узел для синхронизации времени

Приемник может быть использован для воспроизведения граммофонной записи с помощью отдельного проигрывателя.

Приемник собран на двух металлических шасси. На одном находятся детали и узлы высокочастотной части, а на другом — усилитель низкой частоты и выпрямитель. Оба шасси соединены между собой экранированным шлангом с контактной колодкой.

Громкоговорители укреплены рядом на отражательной доске, закрытой снаружи декоративной тканью. Выходной трансформатор помещается там же, на передней стенке ящика.

Обе рамочные антенны смонтированы внутри ящика в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: одна на правой боковой стенке, другая — под верхней крышкой ящика.

Большая прямоугольная шкала горизонтального типа расположена в нижней части передней панели. По бокам шкалы размещены ручки управления — две одинарных и две сдвоенных. Первая ручка слева — выключатель сети и регулятор громкости; вторая слева (сдвоенная) — регулятор полосы пропускания по промежуточной частоте и одновременно регулятор высших звуковых частот (большая), а также регулятор низших звуковых частот (малая); третья слева (также сдвоенная) — настройка приемника (большая) и переключатель антенн (рамочных и наружной), а также переключатель входа звукоснимателя (малая); четвертая слева — переключатель диапазонов.

На задней стенке первого шасси находятся зажимы для антенны и заземления, гнезда для звукоснимателя и ось со шлицем для регулирования бесшумной настройки. На задней стенке второго шасси размещается переключатель на разные напряжения сети и плавкий предохранитель. Кроме того, на заднюю сторону ящика выходят переключатель и гнезда для добавочного громкоговорителя.

Приемник имеет следующие каскады:

1. Усилитель высокой частоты на лампе 6К3.

2. Смеситель на лампе 6А7.

3. Гетеродин на лампе 6Ж3.

4. Два каскада усиления промежуточной частоты на лампах 6К3.

5. Детектор и усилитель постоянного тока бесшумной настройки на лампе 6Б8С.

6. Первый каскад предварительного усиления низкой частоты на лампе 6Ж8.

7. Второй каскад предварительного усиления низкой частоты и фазопереворачивающий каскад на лампе 6Н8С.

8. Оконечный усилитель, работающий до двухтактной схеме на двух лампах 6С4С.

9. Усилитель в канале автоматической регулировки усиления на лампе 6Б8С.

10. Усилитель промежуточной частоты канала бесшумной настройки на лампе 6Ж8.

11. Детектор канала бесшумной настройки на лампе 6Х6С.

12. Оптический индикатор настройки на лампе 6Е5С.

13. Выпрямитель на лампе 5Ц3С.

Диапазон принимаемых частот:

1. Длинные волны — ДВ: 150 — 410 кГц (2000 — 732 м);

2. Средние волны — СВ: 520 — 1500 кГц (577 — 200 м);

3. Короткие волны — КВ1: 3,95 — 7,5 МГц (75,8 — 40,0 м);

4. Короткие волны (растянутый) — КВ2: 5,95 — 6,2 МГц (49 м);

5. Короткие волны (растянутый) — КВ3: 7,1 — 7,3 МГц (41 м);

6. Короткие волны (растянутый) — КВ4: 9,5 — 9,7 МГц (31 м);

7. Короткие волны (растянутый) — КВ5: 11,7 — 11,95 МГц (25 м);

8. Короткие волны (растянутый) — КВ6: 15,1 — 15,45 МГц (19 м);

Промежуточная частота 465 кГц.

Основные технические данные

Чувствительность. Чувствительность не хуже 50 мкВ на всех диапазонах.

Чувствительность от входа звукоснимателя 0,2 В при выходной мощности 4 Вт.

Избирательность. Ослабление чувствительности при расстройке на +-10 кГц не менее 35 дБ (56 раз).

Ослабление по зеркальному каналу не менее 60 дБ (1 000 раз) на длинных волнах, не менее 50 дБ (316 раз) на средних волнах и не менее 26 дБ (20 раз) на коротких волнах.

Частотная характеристика. Частотная характеристика всего приемника обеспечивает прохождение частот от 60 до 6 500 Гц при неравномерности не более 18 дБ по звуковому давлению.

Стабильность частоты. Уход частоты гетеродина за 10 мин. (после предварительного 5-минутного прогрева) не превышает 0,6 кГц на диапазонах длинных и средних волн и 4 кГц на диапазоне коротких волн.

Автоматическая регулировка усиления. Автоматическая регулировка усиления обеспечивает изменение выходного напряжения не более чем на 12 дБ (в 4 раза) при изменении напряжения на входе приемника на 60 дБ (в 1 000 раз).

Выходная мощность. Выходная мощность не менее 4 Вт при коэффициенте нелинейных искажений 5%.

Приемник питается от сети переменного тока с напряжением 110, 127 или 220 В. Потребляемая от сети мощность 190 Вт.

Электрическая схема

Входная часть. Входную часть приемника образует на каждом из восьми диапазонов одиночный контур, настраиваемый секцией агрегата конденсаторов переменной емкости и связанный индуктивно с рамочной или внешней антенной. Для каждого диапазона имеется отдельная катушка связи. Неработающие контурные катушки замыкаются накоротко переключателем П3.

Читайте так же:
Регулировка топливной аппаратуры на машине

Переключение с внешней антенны на рамочную, а также переключение концов рамок для изменения характеристики их направленности, производится переключателями П10, П11, П12 и П13. На длинных и средних волнах для расширения полосы пропускания во входной контур включается последовательно сопротивление в 20 Ом.

Последовательно в антенную цепь включен запирающий фильтр L1C1C3R3, настроенный на промежуточную частоту 465 кГц.

Усилитель высокой частоты. Усилитель высокой частоты работает на высокочастотном пентоде 6КЗ, на управляющую сетку которого подается напряжение с входного настроенного контура. В анодную цепь лампы посредством трансформаторной связи включается контур, настраиваемый второй секцией агрегата конденсаторов переменной емкости. Для каждого из восьми диапазонов используется отдельная пара катушек — анодная катушка связи и контурная катушка.

На длинных и средних волнах, так же как и во входной цепи, в контур включается последовательно сопротивление в 20 Ом. Неработающие катушки замыкаются накоротко переключателем П8.

Смеситель. Преобразование частоты осуществляется в гептоде 6А7, который используется в качестве смесителя с отдельным гетеродином. На третью (приемную) сетку подается напряжение сигнала, усиленное усилителем высокой частоты, а на первую (гетеродинную) сетку через емкость С81 поступает напряжение от гетеродина. В анодную цепь лампы включен первичный контур первого фильтра промежуточной частоты.

Гетеродин. В качестве гетеродина используется высокочастотный пентод 6ЖЗ, включенный триодом. Гетеродин работает по трехточечной схеме с емкостной обратной связью. Контур гетеродина настраивается третьей секцией агрегата конденсаторов переменной емкости. Ротор этой секции для устранения опасности микрофонного эффекта выполнен из более толстых пластин.

Поскольку в схеме с емкостной обратной связью катод лампы, находящийся под колебательным потенциалом, не имеет прямой связи с нулевой точкой схемы, в цепь катода введен высокочастотный дроссель L42, по которому проходит катодный ток лампы. Индуктивность этого дросселя достаточно велика, так что полное сопротивление участка катод — земля имеет емкостный характер на всех диапазонах.

В целях сведения к минимуму влияния смесительной лампы на частоту контура связь смесителя с гетеродином выбрана весьма слабой и напряжение на сетку смесителя снимается с того же конденсатора связи, между катодом гетеродина и землей.

Усилитель промежуточной частоты. Два каскада усиления промежуточной частоты работают на высокочастотных пентодах 6К3. Всего в усилителе используется три двухконтурных фильтра промежуточной частоты. Вторичные контуры первых двух фильтров включены в цепи сеток ламп 6К3 посредством автотрансформаторной связи. В этих двух фильтрах связь между первичной и вторичной цепью регулируется путем перемещения катушек, вызывающего изменение их взаимного расположения. Таким образом, регулируется полоса пропускания по промежуточной частоте. Эта регулировка механически объединена с регулятором тембра R49, изменяющим усиление в области высших звуковых частот.

Автоматическая регулировка усиления. Для усиленной автоматической регулировки усиления в приемнике имеется отдельный канал, в котором используется двойной диод-пентод 6Б8С. Напряжение на сетку этой лампы подается с вторичного контура L48C98 второго фильтра промежуточной частоты, а усиленное лампой напряжение промежуточной частоты с контура L46C93 подается на ее же диод. С нагрузки R23 правого по схеме диода выпрямленное напряжение АРУ через фильтр R17C83 поступает на сетки первых четырех ламп приемника (УВЧ, смеситель и УПЧ). Это напряжение дополнительно фильтруется в цепи сетки каждой из упомянутых ламп.

С нагрузки R20 второго диода управляющее напряжение поступает на сетку оптического индикатора настройки 6E5C.

Детектор. Роль детектора выполняют соединенные параллельно диоды лампы 6Б8С. Усиленное напряжение промежуточной частоты подается на них с вторичного контура R52C105 третьего фильтра промежуточной частоты. Выпрямленное напряжение звуковой частоты с сопротивления нагрузки диодов R32 подается на регулятор громкости R38.

Бесшумная настройка. Бесшумная настройка осуществляется в приемнике путем подачи на детекторный диод отрицательного запирающего напряжения при отсутствии достаточно сильного сигнала на входе. Канал бесшумной настройки состоит из усилителя промежуточной частоты на лампе 6Ж8, с которого напряжение поступает на диод 6Х6С. Выпрямленное диодом напряжение с нагрузки R31 подается с отрицательным знаком на сетку пентодной части лампы 6Б8С, работающей в режиме усилителя постоянного тока. В катод этой лампы включено переменное сопротивление R33, падение напряжения на котором является в то же время задержкой для детекторного диода. При отсутствии сигнала напряжение на сетке лампы Л5 почти равно нулю. Анодный ток ее, а вместе с тем и падение напряжения на R33, значительны, и диод оказывается запертым. При появлении на входе приемника сигнала на сетку лампы Л5 поступает отрицательное напряжение, ток ее уменьшается; вместе с тем уменьшается падение напряжения на R33, и детекторный диод отпирается.

Порог запирания регулируется путем изменения величины сопротивления R33. Для этого ось сопротивления выводится на заднюю стенку шасси.

Действие всей системы может быть отрегулировано таким образом, что детекторный диод будет отпираться лишь при наличии на входе приемника сигнала определенной силы, т. е. при настройке на достаточно хорошо слышимую станцию. В остальное время детектор, а вместе с ним и приемник будут заперты.

Читайте так же:
Специнструмент для регулировки клапанов

Система бесшумной настройки действует на диапазонах длинных и средних волн, где помехи и шумы особенно сильны, и выключается переключателем П21 на диапазонах коротких волн.

Предварительный усилитель низкой частоты. Для предварительного усиления низкой частоты в приемнике используются две лампы — пентод 6Ж8 и двойной триод 6Н8С.

Напряжение звуковой частоты с движка регулятора громкости R38 поступает на сетку лампы 6Ж8, работающей в режиме реостатного усиления. Усиленное этим каскадом напряжение поступает далее на сетку левого по схеме триода лампы 6Н8С. С анодной нагрузки этого триода напряжение звуковой частоты подается на сетку одной из ламп оконечного двухтактного каскада. Часть этого же напряжения подается на сетку второго (правого по схеме) триода лампы 6Н8С и оказывается сдвинутым по фазе на 180 град по отношению к напряжению на сетке левого триода. Поэтому усиленное правой частью лампы напряжение звуковой частоты поступает на сетку второй лампы двухтактного каскада, будучи сдвинутым по фазе на 180 град относительно напряжения на сетке первой выходной лампы. Таким образом, лампа 6Н8С одновременно с усилением выполняет еще функции фазопереворачивающего каскада.

Регулировка тембра осуществляется переменными сопротивлениями R17 и R49. Уровень усиления низших частот звукового диапазона регулируется сопротивлением R47, а усиление высших звуковых частот — сопротивлением R49.

Регулировка громкости — тонкомпенсированная, т. е. с подъемом усиления в области низших частот при уменьшении громкости.

Оконечный усилитель. В оконечном усилителе работают два триода 6С4С, включенные по двухтактной схеме. Напряжение низкой частоты на сетки этих ламп, как уже говорилось, подается в противоположных фазах.

Поскольку триоды 6С4С обладают низким внутренним сопротивлением, отрицательная обратная связь в оконечном усилителе не используется.

В анодную цепь лампы 6C4C через выходной трансформатор включены два громкоговорителя, соединенные между собой последовательно. Предусмотрена возможность включения внешнего громкоговорителя. При этом собственные громкоговорители приемника выключаются.

В моменты переключения диапазонов громкоговорители замыкаются накоротко переключателем П23, находящимся на общей оси с переключателем диапазонов.

Питание. Выпрямление переменного тока осуществляется по двухполупериодной схеме с помощью кенотрона 5Ц3С. Сглаживание выпрямленного тока производится в трех ячейках фильтра питания, из которых в первой используется дроссель L53, а в остальных — сопротивления.

Для накала выходных ламп (лампы 6С4С имеют прямой накал) на силовом трансформаторе имеется отдельная обмотка с заземленной средней точкой.

Принципиальная схема приемника «Ленинград-50»

Экранный вариантПринтерный вариант

Расположение ламп и деталей на шасси приемника «Ленинград-50»

1 — конденсаторы переменной емкости; 2, 3, 4, 5, 6, 7 — катушки высокой и промежуточной частоты; 8 — дроссель фильтра; 9 — электролитические конденсаторы; 10 — силовой трансформатор.

Автоматическая регулировка усиления

АРУ (AGC) — процесс, при котором выходной сигнал некоторого устройства, как правило электронного усилителя, автоматически поддерживается постоянным по некоторому параметру (например, амплитуде простого сигнала или мощности сложного сигнала), независимо от амплитуды (мощности) входного сигнала. В аппаратуре, использующейся для прослушивания радиовещательного эфира, АРУ также называют устарелым термином автоматическая регулировка громкости (АРГ), а в приёмниках проводной связи — автоматической регулировкой уровня. В импульсных приёмниках (радиолокационных и других) применяют АРУ, учитывающие особенности работы в импульсном режиме.

АРУ применяется для исключения перегрузки выходных каскадов приёмников при больших входных сигналах. Используется в бытовой аппаратуре, в приёмниках спутников связи и тд. Также, существует ручная регулировка усиления (РРУ), выполняется на пассивных или активных (электронных) радио-элементах или с помощью аттенюаторов. [1]

Содержание

История создания

В 1925 Гарольд Олден Уилер изобрел автоматическую регулировку громкости (АРГ) и получил патент. Карл Кюпфмюллер издал анализ систем АРУ в 1928. [2] К началу 1930-ых все бытовые радиоприемники включали автоматическую регулировку громкости. [3] В СССР АРУ начали применять в каналообразующей аппаратуре в 1960 году, были созданы первичные необслуживаемые усилительные станции.

Классификация

Существует три типа АРУ: простая, усиленно-задержанная и просто задержанная. Или по типу сигнала схемы АРУ бывают двух типов:

  • Для импульсного сигнала;
  • Для непрервыного сигнала.

Также, если искажения сигнала не важны, применяют схему ограничителя.

Устройство

Напряжение сигналов, поступающих на вход приёмника, как правило значительно меняется: из-за различия передаваемой мощности передатчиков и расстояний их от места приёма, замираний сигналов при распространении, резкого изменения расстояний и условий приёма между передатчиком и приёмником, установленными на движущихся объектах (самолётах, автомобилях и т.д.), и других причин. Что приводит к недопустимым колебаниям или искажениям сигналов в приёмнике. Система АРУ стремится минимизировать различия напряжения выходного и входного сигнала приёмника. Это осуществляется посредством цепей, которые передают выпрямленное детектором регулирующее напряжение на базы транзисторов, усилителей высокой, промежуточной частоты и преобразователя частоты, которые уменьшают их усиление с увеличением напряжения сигнала на входе и наоборот: происходит компенсация в приёмнике изменений напряжения входных сигналов. Основные параметры систем АРУ:

  • Динамический диапазон (дБ) — это глубина изменения входного сигнала (разница между минимальным и максимальным сигналом), при котором ещё выходной сигнал находится в допустимых пределах;
  • Время срабатывания АРУ (дБ/с) — отражает скорость реакции АРУ на скачок входного сигнала. Данный параметр равен бесконечности (нулевое время срабатывания) для ограничителя сигнала.
Читайте так же:
Мотоцикл урал карбюратор регулировка поплавка

Важным свойством системы АРУ является наличие выхода, показывающего уровень входного сигнала (невозможно сделать для ограничителя).

Обратная

Эта схема получила такое название, из-за того, что управляющее напряжение (Uупр) подается со стороны выхода в направлении входа РУ. Пропорционально уровню входного сигнала обеспечивается управляющее напряжение, благодаря коэффициенту передачи КД детектора АРУ (ДЕТ): Uупр = КД*Купр*Uвых. Фильтр АРУ (ФНЧ) отфильтровывает составляющие частот модуляции и пропускает медленно меняющиеся составляющие напряжения Uупр. Цепь АРУ называется простой, если она состоит только из детектора и фильтра. В цепь АРУ может включаться усилитель, устанавливаемый после детектора (УПТ).

Прямая

Входное напряжение Uвх детектируется, и за счёт этого формируется управляющее напряжение Uупр. Выходное напряжение получается путём умножения Uвх на коэффициент усиления Ko. Таким образом, при увеличении Uвх уменьшается Ko; при этом их произведение может оставаться постоянным, что позволяет реализовать идеальную характеристику АРУ, но практически добиться этого не удается. Прямая схема АРУ имеет некоторые существенные недостатки, один из которых состоит в необходимости включать перед детектором в цепи АРУ дополнительный высокочастотный (ВЧ) усилитель с большим коэффициентом усиления, прямая АРУ также нестабильна, т.е. подвержена воздействию различных дестабилизирующих факторов. В связи с этим она нашла ограниченное применение.

Пассивная

Пассивные АРУ — устройства, не потребляющие электрическую энергию, т.е. не имеющие в своём составе источников тока. Как правило, такие пассивные АРУ выполняются в виде аттенюаторов, каждый из резисторов которого представляет собой термосопротивление (термисторы). С повышением температуры сопротивление увеличивается, что вызывает уменьшение вносимого ослабления аттенюатором. И, наоборот, при понижении температуры окружающей среды ослабление аттенюатора увеличивается.

Приёмник

Смещение тока на базе первого транзистора усилителя радио частоты (УРЧ) подается через детектор цепочкой VD3-R4. При поступлении сигнала напряжение на выходе детектора снижается, уменьшая и ток транзисторов VT1, а вслед за ним и VT2. Так осуществляется автоматическая регулировка усиления (АРУ). Такой способ регулировки уровня сигнала достаточно эффективен, поэтому в этом приёмнике нет ручки регулировки громкости. АРУ будет функционировать не только на радио частотах, поэтому в качестве нагрузки, в данной схеме, можно использовать телефоны звуковой частоты. [4]

АРУЗавтоматическая регулировка уровня записи в устройствах магнитной звукозаписи. Способ АРУЗ заключается в том, что в процессе звукозаписи измеряют уровень записываемого сигнала, на основе которого регулируется коэффициент усиления усилителя в тракте звукозаписи до достижения требуемой величины уровня записываемого сигнала, отличающийся тем, что в тракте звукозаписи постоянно определяют текущее значение коэффициента стохастичности записываемого сигнала и сравнивают полученное значение с пороговой величиной, которая задается заранее, а коэффициент усиления усилителя регулируется только при текущем значении коэффициента стохастичности, не превышающим пороговой величины, и поддерживают постоянный коэффициент усиления усилителя, равный коэффициенту усиления усилителя в момент превышения текущим значением коэффициента стохастичности заданной пороговой величины, в течение всего периода такого превышения. [5]

Регулировка громкости. Цепи автоматической регулировки усиления

Автоматическая регулировка усиления (АРУ) состоит из следующих каскадов:

  1. тракт усиления радиочастоты (РЧ);
  2. детектор или компаратор;
  3. фильтр звуковых частот (ФЗЧ), который препятствует попаданию звуковых частот на регулируемые каскады;
  4. усилитель;
  5. источник опорного напряжения.

По своим характеристикам цепи АРУ подразделяются:

  1. простые;
  2. усиленные;
  3. задержанные;
  4. комбинированные;

В приемниках малой сложности применяется простая АРУ, которая обеспечивает изменение уровня сигнала на выходе РЧ около 6 дБ при изменении не более 26 дБ на его входе. В такой схеме построения АРУ исключается усилитель и детектор. Чтобы уменьшить ее влияние на коэффициент нелинейных искажений в некоторых приемниках малой сложности применяют регулировку рабочей точки детектора.

В приемниках высокой сложности применяют более продвинутые цепи АРУ, а именно – комбинированные. В таких цепях реализованы задержка уровня срабатывания и усиление управляющего напряжения. Здесь автоматической регулировкой усиления могут быть охвачены каскады УРЧ, преобразователи частот (ПЧ), первые каскады УПЧ, где небольшие уровни сигналов, на которые мало влияет изменение режимов транзисторов. При этом следует учитывать, что охват АРУ в перечисленных выше каскадах должен осуществляться таким образом, чтобы не было перегрузок последующих каскадов, а также происходило увеличение сигнал-шум. Все это достигается при правильно рассчитанной АРУ. Например, если крутизна регулирования в каскаде УРЧ будет больше, чем в УПЧ, то в итоге с полезным сигналом будут усиливаться и помехи частотно-преобразовательного каскада. А при большой крутизне регулирования в УПЧ возможно некоторое ограничение сигнала в УРЧ. Поэтому для получения высокого качества вещания приемных устройств, нужно правильно распределить усиление по всему радиотракту.

Читайте так же:
Карбюратор вебер регулировка качества смеси

Принцип работы АРУ опишем на основе вещательного приемника «Сокол -308» (Приложение 3). Напряжение АРУ положительной полярности снимается с выхода диода VD4 и через фильтр звуковых частот, реализованный на R9C7, подается сначала на диод VD2, а затем на базу VT2. Основное назначение этого транзистора – усиление сигнала промежуточной частоты, второстепенное – это усиление напряжения АРУ. Причем транзистор VT2 усиливает его так, что падение напряжения на R7 значительно уменьшается, что приводит к открыванию диода VD1, включенного по переменному току параллельно ФПЧ в цепи коллектора VT1. Динамическое сопротивление VD1 уменьшается, уменьшается и резонансное сопротивление ФПЧ на L1C2, что приводит и к уменьшению усиления в частотно-преобразовательном каскаде. Эффективность такой АРУ составляет порядка 40 дБ.

На рис. 9 показан каскад, выполненный по схеме двух транзисторов (с общим коллектором и общей базой). Дифференциальное включение VT1 и VT2 позволяет добиться эффективного регулирования по постоянному току. Для того чтобы VT2 надежно закрылся, нужно обеспечить разность напряжения между базами транзисторов порядка 200 мВ. Такой каскад достаточно прост в повторении и не требует огромного количества деталей. А в цепях эмиттера используются блокировочные конденсаторы малой емкости, что позволяет применить такую схему в качестве основного элемента для микросхем 174ХА10 и 174ХА2.

Не менее эффективным способом регулирования АРУ является применение в схемах линейных и нелинейных делителей напряжения, которые управляются током или напряжением. Рассмотрим схему диодного делителя напряжения в схеме АРУ, которая применяется в УРЧ приемника «Виктория – Стерео -001» (рис.10)

При максимальном усилении сигнала VD1 закрыт, а VD1 открыт. Малое динамическое сопротивление VD2 в цепи эмиттера создает неглубокую отрицательную обратную связь по току. При увеличении напряжения АРУ VD1 открывается и шунтирует катушку связи с входным контуром. При этом добротность контура уменьшается, вызывая соответственно и уменьшение уровня входного сигнала. При этом возрастает динамическое сопротивление VD2, а также глубина отрицательной обратной связи в УРЧ, что значительным образом помогает осуществлять неискаженное усиление возросшего сигнала при уменьшенном коэффициенте передачи.

Существует еще один вариант управляемых делителей напряжения, которым может служить УРЧ микросхемы 174ХА2 (рис.11). На этой схеме диоды VD2 и VD5 используются в качестве элементов связи между транзисторами VT2 и VT5. Транзисторы VT1, VT3 и VT5 смещены в прямом направлении при отсутствии управляющего напряжения на входе УПТ. Другие диоды VD1 и VD4 закрыты и поэтому не шунтируют резисторы R2 и R8. При таком состоянии усиление УРЧ максимально. Когда к базе транзистора VT1 поступает положительное напряжение АРУ относительно общего провода, транзистор закрывается, на его эмиттере растет напряжение, что приводит к открыванию транзистора VT3. Это, в свою очередь, приводит к падению напряжения на его коллекторе, поэтому диоды VD2 и VD5 закрываются, их динамическое сопротивление начинает увеличиваться, а коэффициент передачи между эмиттером VT2 и эмиттером VT5 уменьшается.

Дальше открываются VT4 и диоды VD1, VD3, VD4, шунтирующие выход УРЧ, при этом уменьшая коэффициент усиления. Глубина регулирования получается очень большой даже на высоких частотах коротковолнового диапазона (40дБ).

Наиболее эффективной АРУ с микросхемой 174ХА2 достигается при двухкольцевой цепи АРУ. При таком способе напряжение на входы УПТ, УРЧ, УПЧ подается от разных детекторов. На вход детектора АРУ первого кольца поступает напряжение с выхода смесителя частот, и регулировка в УРЧ происходит при Uвх≥500 мкВ. А регулировочное напряжение для УПЧ получают с детектора, который является общим для выходного сигнала и цепей АРУ. Одним из достоинств двухкольцевых цепей АРУ является то, что они позволяют повысить максимальное отношение сигнал-шум, а также спасают от перегрузок радиотракта при значительных уровнях входных сигналов. С сигнала, лежащего в полосе пропускания УРЧ и ФПЧ, снимается напряжение на вход детектора первого кольца. При этом сигнал ослабляется до такого уровня, который необходим для нормальной работы последующих каскадов. Следует заметить, что при этом ослабляется и полезный принимаемый сигнал, поэтому в цепях АРУ первого кольца нужно установить порог ее срабатывания при перегрузочных уровнях сигнала, а в УРЧ применить активные элементы, которые будут усиливать сигнал без искажения, например, оптрон на основе фоторезистора. Его сопротивление не будет зависеть от величины подводимого к нему напряжения, а только под воздействием светового потока.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector