Вузол автоматичного регулювання підсилення

 

Орієнтовний розрахунок АРП в розглянутих пристроях обов'язковий. Для цього, як правило, у ТЗ задається вимога з ефективності АРП у вигляді відношення динамічних діапазонів амплітуд сигналу на вході і виході приймача. З огляду на це, а також враховуючи результати функціональних розрахунків схеми приймача, переваги і недоліки того або іншого типу АРП, вибирають конкретну схему отримання напруги U_арп, спосіб зміни підсилення в регулюючих каскадах і орієнтовним розрахунком підтверджують одержання необхідної глибини регулювання підсилення. З великої кількості типів АРП, які відрізняються багатьма ознаками, найбільше розповсюдження одержала режимна АРП з затримкою і зворотним зв'язком.

Звичайно для систем АРП в схемах передбачаються окремі детектори з підсилювачами постійного струму. В інтегральному виконанні це реалізується спеціалізованими ІС (серій 175, 235). Обираючи одну з них, необхідно погодити її можливості за напругою виходу АРП U_вихАРП з параметрами ІС регульованих каскадів, для того, щоб одержати бажані значення глибини регулювання підсилення на каскад і в цілому на приймач.

Як вже відзначалося, найбільш розповсюдженим способом керування підсиленням є зміна режиму активного елемента каскаду за постійним струмом. Застосовуються й інші способи, наприклад, керування глибиною негативного зворотного зв'язку або зміною коефіцієнта передачі керованих атенюаторів у ланцюгах міжкаскадного зв'язку. Вирішуючи питання про те, який каскад охопити режимною АРП, необхідно враховувати вплив регульованих підсилювачів на шумові характеристики ППОС (перший каскад); на частотні характеристики (вузькосмугові каскади); нелінійні перекручування (останні каскади) приймача.

Раніше називалися ІС, призначені для використання в регульованих каскадах. Для регульованих високочастотних підсилювачів розроблені спеціальні біполярні транзистори з подовженою регулювальною характеристикою ГТ328 і ГТ346. Діапазон регулювання підсилення в каскадах, виконаних на цих транзисторах, може досягати 40...50 дБ. До складу деяких серій мікросхем входять спеціалізовані ІС, так звані керовані дільники напруги в ланцюгах АРП, наприклад, ІС 235 ПП1 з коефіцієнтом послаблення до 46 дБ. У ГІС серій 224, 228, 235 і інших для регулювання струму застосовують транзистор, включений за схемою емітерного повторювача і глибина регулювання підсилення доходить до 45 дБ. Якщо реалізувати верхню границю динамічного діапазону підсилювального тракту не вдається через великі нелінійні перекручування в ПСЧ або в першому перетворювачі частоти, перед ПСЧ встановлюють додатковий пасивний двох-трьох ступеневий атенюатор з ручним або електронним регулюванням на р-і-p діодах, керованих від загальної системи АРП.

У радіоприймачах з різними видами модуляції і типами прийнятих сигналів необхідно враховувати особливості АРП. Так, наприклад, детектори АРП в РПП з АМ і ОМ з пілот – сигналом можуть істотно відрізнятися від детекторів АРП для прийому ОМ без пілот – сигналу. Тому вибір схеми одержання U _АРП і необхідну інерційність варто забезпечити для кожного випадку окремо. Коли за завданням на проект необхідно зробити більш детальну розробку системи АРП, необхідно при цьому виділяти два режими її роботи: стаціонарний і динамічний. Для навчального проектування досить привести уточнення типу і кількості регульованих каскадів, визначити напругу затримки, коефіцієнт підсилення ППТ і побудувати статичну амплітудну характеристику (АХ) приймача з АРП. Усе це відноситься до стаціонарного режиму, коли амплітуду напруги вхідного сигналу вважають незмінною в часі. Динамічні (сигнал може змінитися стрибком) характеристики схеми АРП визначають її параметрами і видом фільтра (звичайно це RС – фільтр із постійною часу ). Методику розрахунку АРП можна знайти в роботах [2, c.317–334], [5,с.400–415], [10, c.273–276]. Не можна не відзначити сучасні тенденції з використання цифрових елементів у системах АРП. Потрібно підкреслити при цьому принципові переваги цифрових АРП перед аналоговими. В аналогових зі збільшенням рівня вхідного сигналу вихідна амплітуда також збільшується, хоча й в значно меншому ступені, що зумовлено коефіцієнтом неефективності АРП a =dU_вих/dU_вх. У цифрових АРП за рахунок використання цифрового інтегратора (реверсивного лічильника) вихідна амплітуда не залежить від амплітуди вхідного сигналу і Функціональна схема цифрової АРП (ЦАРП), побудованої за принципом зворотної АРП, містить у собі бінарний або трьохрівневий АЦП (квантувач), усереднюючий реверсивний лічильник з коефіцієнтом рахунка n 1, другий реверсивний лічильник з кодом числа від 0 до з пристроєм блокування імпульсів, які надходять. Код другого лічильника є керуючим впливом для зміни підсилення в регульованих ланцюгах, у якості яких доцільніше використовувати керовані атенюатори з експонентною залежністю коефіцієнта передачі [4, c.68–90].