Материал: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие]

Радиоприем считается нормальным, если полезные сигналы различного уровня создают на выходе приемника практически оди­ наковое напряжение. Его необходимая величина устанавливается при помощи ручной регулировки усиления (РРУ), а постоянство обеспечивается системой автоматической регулировки усиления (АРУ).

Так как основное усиление принимаемых сигналов происходит в усилителе промежуточной частоты, то АРУ чаще всего осущест­ вляется в каскадах УПЧ.

2. Автоматическая регулировка усиления в приемниках связи

В приемниках связи применяются системы АРУ трех типов: простая система АРУ, система АРУ с задержкой и система АРУ с усилением (простая или с задержкой). Действие этих систем пояс­ няется на рис. 2.224.

Принципиальные схемы АРУ yi весьма разнообразны. Однако вых Ik большинство из них работает по принципу обратного регулирова­ ния. В таких схемах после трак­ та УПЧ создается постоянное напряжение, пропорциональное уровню принимаемых колебаний.

Это напряжение подается на ре­ гулируемые каскады линейной ласти приемника в качестве до­ полнительного смещения. Таким образом система АРУ уменьшает усиление ряда каскадов одновре­ менно с увеличением амплитуды принимаемых колебаний. В ре­ зультате этого увеличение вход­

ного напряжения в тысячи раз приводят к росту выходного на­ пряжения в 2—3 раза.

а) П р о с т а я с и с т е м а АРУ

Схема простой системы АРУ приведена на рис. 2.225. В нее вхо­ дят основной детектор приемника, интегрирующий фильтр /?фСф и регулируемые каскады. Суть работы системы состоит в выделении постоянной составляющей из пульсирующего напряжения, полу­ чаемого на нагрузке детектора. Постоянное напряжение выделяет­ ся на конденсаторе Сф.

В ламповых приемниках управляющее напряжение системы АРУ всегда отрицательное. В транзисторных приемниках оно может быть отрицательным или положительным. Это зависит от транзи­ сторов, применяемых в регулируемых каскадах и от способа регу-

467

один каскад тракта УПЧ. При этом целесообразно изменять уси­ ление каскада с широкой полосой пропускания. Объясняется это тем, что в процессе регулировки режима транзисторного каскада кроме коэффициента усиления изменяются и остальные параметры. Наиболее часто регулируемый каскад транзисторного приемника

Рис. 2.225. Схема простой системы АРУ

является резисторным (апериодическим). Не рекомендуется изме­ нять усиление каскада УВЧ, преобразователя и последнего каска­ да УПЧ.

Существенный недостаток простой системы АРУ заключается в том, что управляющее напряжение создается при любом уровне принимаемых колебаний. Поэтому простая система АРУ уменьшает чувствительность приемника.

б) С и с т е м а АРУ с з а д е р ж к о й

Система АРУ с задержкой в транзисторных приемниках приме­ няется редко. Поэтому рассмотрим ее особенности на примере лам­ пового приемника.

Наиболее распространенная схема АРУ с задержкой приведена на рис. 2.226. В этой схеме имеются два детектора. Основной де­ тектор приемника (детектор сигнала) работает на левой половине двойного диода. На сопротивлении его нагрузки R5 создается на­ пряжение звуковой частоты. Оно подается на вход усилителя низ­ кой частоты для дальнейшего усиления. Детектор сигнала работает при любой интенсивности принимаемых колебаний.

Правая половина двойного диода используется в качестве де­ тектора системы АРУ. Этот детектор, с параллельным включением

468

сопротивления нагрузки, детектирует напряжение, снимаемое с ано­ да лампы последнего каскада УПЧ. Нагрузкой детектора служит резистор Ra. Катод диода АРУ имеет положительный потенциал относительно земли. Поэтому действие детектора АРУ начинается только тогда, когда амплитуда переменного напряжения на конту­ ре Z-iCi превысит постоянное напряжение задержки £7з а д .

Предположим, что напряжение на входе детектора АРУ имеет вид, показанный на рис. 2.227, а. До момента t\ оно меньше на­ пряжения задержки, и поэтому детектор АР.У не работает. В этом случае на резисторе Rlt получается только переменное напряже-

Рис. 2.226. Схема АРУ с задержкой, применяемая в приемниках связи

ние, так как при запертом диоде АРУ конденсатор С н и резистор Ra выполняют роль переходной цепи. Поскольку в составе данного напряжения нет постоянной составляющей, то на конденсаторе фильтра Сф напряжения нет и A £ g = 0.

С момента t\ происходит увеличение амплитуды принимаемых колебаний и напряжение на контуре L^CX растет. В момент t2 его амплитуда достигает напряжения задержки и поэтому начинается процесс детектирования. В результате этого на резисторе Ra соз­ дается напряжение, среднее значение которого изменяется как по закону звуковой частоты, так и по закону изменения амплитуды колебания несущей частоты (рис. 2.227,6). При помощи фильтра ЯфСф происходит выделение постоянной составляющей напряже­ ния AEg (рис. 2.227, в), которое подается на сетки ламп регулируе­ мых каскадов в качестве дополнительного отрицательного сме­ щения.

Напряжение AEg не должно иметь заметных пульсаций, так как при их наличии произойдет частичная демодуляция принимаемых сигналов. Следствием этого будет уменьшение громкости приема и появление значительных частотных искажений. Отфильтровывание низкочастотных составляющих получится успешным, если

469

откуда требуемое значение постоянной времени фильтра системы АРУ будет

В телефонных приемниках связи самые низкие звуковые часто­ ты равны 100 гц. Период таких колебаний равен 0,01 сек. Поэтому в телефонных приемниках связи обычно выбирают тф = 0,02—0,2 сек.

Узад'

задержана

Рис. 2.227. Графики физических процессов, происходящих в системе АРУ при приеме амплитудно-модулированных колебаний (глубина модуляции не посто­ янна)

При этом необходимо учитывать, что для переменных токов детек­ тора резисторы #н и Нф включены параллельно. В телеграфных приемниках связи тф выбирается порядка 0,1 — 1 сек. Таким обра­ зом, система АРУ приемников связи (и радиовещательных прием­

470