Аналіз функціональних схем, основні елементи систем автоматичного регулювання підсилення
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
АНАЛІЗ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ СХЕМ, ОСНОВНІ ЕЛЕМЕНТИ СИСТЕМ АРП
1. Загальна характеристика та аналіз функціональних схем систем регулювання підсилення
Різновиди систем АРП
Автоматичне регулювання підсилення призначене для підтримки рівня вихідного сигналу прийомного пристрою або підсилювача поблизу деякого номінального значення при зміні рівня вхідного сигналу. Автоматичне виконання цієї функції необхідно тому, що зміни рівня вхідного сигналу можуть відбуватися хаотично і досить швидко. Ручне регулювання підсилення використовується лише для установки рівня вихідного сигналу, що повинний підтримуватися системою АРП.
Є багато причин, через які рівень вхідного сигналу безупинно змінюється [8]:
- зміна відстані між джерелом випромінювання і приймальним пристроєм;
- зміна умов поширення радіохвиль;
- інтерференція радіохвиль, що прийшли в місце прийому по різних
шляхах;
- перебудова приймача з однієї станції на іншу;
- зміна взаємоспрямованості приймальних і передавальних антен і т.д.
У радіозвязку напруга сигналу на вході приймача може зміняться в 106 раз і більше. Вихідна напруга приймача при цьому не повинна змінюватися більш ніж у 1,2 3 рази. Ця вимога диктується як припустимими перекручуваннями інформаційної складової сигналу в тракті прийомного пристрою, так і відсутністю перевантажень його каскадів, що можуть привести до тривалих утрат чутливості. При цьому сама система АРП не повинна викликати надмірних перекручувань огинаючої сигналу або призводити до появи паразитної амплітудної модуляції сигналу, тобто система АРП повинна бути стійкою.
В ідеальному випадку вихідна напруга приймача (підсилювача) повинна залишатися незмінною після досягнення деякого значення Uвих min, що забезпечує нормальну роботу кінцевої апаратури. Це значить, що коефіцієнт підсилення повинний змінюватися за законом [9]
Реальні системи АРП відповідають цьому співвідношенню з великим або меншим наближенням.
Системи АРП можуть бути зворотніми і прямими. Зворотні системи АРП є системами зі зворотним звязком - у них точка знімання напруги для формування регулюючого впливу розташована далі від входу приймача, чим точка прикладення регулюючого впливу. Інакше кажучи, це системи з регулюванням назад. У прямих системах АРП точка знімання напруги для запуску схеми АРП розташована ближче до входу приймача, чим точка прикладення регулюючого впливу. Ці системи не утворюють кола зворотнього звязку і є системами з регулюванням уперед. Кожна з цих систем має переваги і недоліки.
Зворотні системи АРП не можуть дати повної сталості вихідної напруги, тому що воно є вхідним для системи АРП і повинне містити інформацію для відповідної зміни регулюючого впливу. Крім того, вони не можуть забезпечити одночасно велику глибину регулювання (Uвих ? const) і високу швидкодію з міркувань стійкості. Однак ці системи захищають від перевантажень усі каскади приймача, розташовані далі від входу, чим точка прикладення регулюючого впливу, а самі ланцюги АРП є під впливом сигналу зі стиснутим динамічним діапазоном і також не піддані перевантаженням.
Прямі системи АРП принципово можуть забезпечити ідеальне регулювання, тобто Uвих ?const при Uвих ? Uвих min і як завгодно високу швидкодію. Однак практично це не досягається, тому що ступінь сталості вихідної напруги обумовлений конкретними даними елементів ланцюга АРП і ланцюгів прийомного пристрою, підданих технологічним розкидам, тимчасовим і режимним змінам. Ланцюг АРП захищає від перевантажень тільки ті каскади, що розташовані далі точки прикладення регулюючого впливу, і сам є під впливом сигналу із широким динамічним діапазоном, тобто підданий перевантаженням і повинен містити внутрішні зворотні системи АРП. У цьому випадку система АРП практично перетворюється в окремий канал прийомного пристрою, не менш складний, чим його основний канал.
Усі ці причини призводять до того, що в даний час більше поширення одержали зворотні системи АРП. Очевидно, кращі результати може дати застосування комбінованої системи АРП, що включає в себе ланцюги зворотньої і прямої АРП з переважаючим впливом зворотнього ланцюга АРП. Функціональна схема такої комбінованої системи АРП приведена на рис. 1.
Рис 1. Функціональна схема комбінованої системи АРП
Зворотня система АРП утворюється детектором АРП ДАРП 1 , фільтром Ф1 і всіма каскадами основного тракту, розташованими між точкою прикладення регулюючої напруги Uр1 і виходом блоку високої частоти (БВЧ).
В пряму систему АРП входять детектор Д АРП 2 , фільтр Ф2 і підсилювач постійної напруги У АРП 2 . Регулююча напруга Uр2 вводиться в БВЧ і в підсилювач низької частоти - ПНЧ (останнє не обовязково і використовується рідко). Фільтри Ф1, Ф2 додають ланцюгам АРП необхідну інерційність, обумовлену як розуміннями стійкості (АРП1), так і відсутності демодуляції АМ-сигнала (АРП1, АРП2). Роль фільтрів Ф1 і Ф2 можуть грати навантажувальні ланцюги відповідних детекторів. Регулюючі напруги Uр1 і Uр2 містять складові, що змінюються з частотами паразитної амплітудної модуляції вхідного сигналу, обумовленої перерахованими раніше причинами, але не містять складових, що змінюються з частотою корисної модуляції. Ці складові безперешкодно проходять через основний тракт радіоприймального пристро?/p>