Материал: Радиоприемные устройства учебник.

щих радиостанций, когда приходится считаться с опасностью возник­ новения интенсивной перекрестной модуляции.

Наличие автоматической регулировки усиления затрудняет точную настройку приемника. Действительно, при точной настройке приемника с АРУ на несущую частоту сигнала абсолютная величина напряжения авторегулировки будет максимальна, а коэффициент усиления прием­ ника снижается до минимального. При расстройке приемника отно­ сительно несущей частоты принимаемого сигнала регулирующее на­ пряжение уменьшается по абсолютной величине, в результате чего коэффициент усиления приемника возрастает. Поэтому падение уси­ ления приемника, вызванное расстройкой колебательных контуров

относительно принимаемого сигнала, в значительной степени компен­ сируется действием системы АРУ. При значительной расстройке прием­ ника относительно принимаемого сигнала регулирующее напряжение снижается практически до нуля и усиление приемника сильно возрас­ тает, что приводит к значительному увеличению уровня помех на его выходе. Эти помехи весьма ощутимы. Для того чтобы избежать этого недостатка, были разработаны различные схемы бесшумной авторегу­ лировки усиления. В основе действия этих схем лежит принцип за­ пирания выходных каскадов приемника при напряжениях на его входе, лежащих ниже определенного порога.

Таким образом, в приемниках с системой АРУ особенно необходим визуальный индикатор настройки, который позволяет быстро и точно настроить приемник.

Принципиальные схемы задержанных систем АРУ с обратной связью. Такие системы получили наиболее широкое распространение в приемниках различного назначения.

На рис. 10.21 приведена схема АРУ с задержкой на электронных лампах, применяемая в приемниках амплитудно-модулированных радиосигналов. Здесь левая половина двойного диода используется как детектор основного канала, а правая — как детектор системы АРУ. Для более равномерного шунтирования контуров фильтра предшест­ вующего усилительного каскада сигнал на детектор АРУ, который выполнен по схеме параллельного детектора, снимается с-1-го контура полосового фильтра через конденсатор С, а сигнал на детектор основ­ ного канала, который выполнен по схеме последовательного детектора,

376

Для выявления основных динамических свойств системы АРУ не­ обходимо, используя характеристики звеньев ее функциональной схемы, составить дифференциальное уравнение, связывающее колеба­ ния u l (t) и « г (t) на входе и выходе приемника. На рис. 10.23 изобра­ жена функциональная схема приемника, в котором применена АРУ с обратной связью. В этой схеме усилительные каскады в тракте прием­ ника представлены звеном с коэффициентом усиления К (Др), зави­ сящим от регулирующего напряжения Др, которое появляется при работе АРУ на выходе ФНЧ (А). Регулировочная характеристика приемника К = К (Up) (рис. 10.24) в общем случае имеет нелинейный характер, определяемый нелинейной зависимостью коэффициентов

передачи регулируемых каскадов в схеме приемника от величины регу­ лирующего напряжения. При анализе процессов в системе АРУ функ­ цию К = К (Up) аппроксимируют линейной зависимостью, т. е. по­ лагают, что

где а = tg ф = Kq/Uр макс— угловой коэффициент характеристики. Следует отметить, что линейная аппроксимация зависимости

К(Up) позволяет существенно упростить последующий анализ, хотя

иприводит к некоторому завышению результатов расчета искажений

огибающей за счет завышения величины а при больших Up. Предположим, что в приемнике отсутствуют нелинейные искажения

и он остается линейным по отношению к любому амплитудно-модули- рованному входному сигналу. Поэтому детектор АРУ, а также допол­ нительные усилители, которые в общем случае могут быть введены в цепь обратной связи, можно представить линейным звеном с коэф­ фициентом передачи /Са р у , как это сделано в схеме на рис. 10.23. До­ пустим, что полоса пропускания приемника достаточно велика и амплитуда выходного сигнала следует за изменениями коэффициента усиления, обусловленными регулирующим напряжением Uv, без запаздывания.

Тогда, если амплитуда огибающей выходного сигнала меньше на­ пряжения задержки, регулирующее напряжение Up = 0 и коэф-

378

При амплитуде входного сигнала U 1МИП амплитуда выходного на­ пряжения становится равной Е3 и К 0 = Ea/Umu„.

При «1 (/) > £/1мпн для огибающей сигнала на выходе приемника можно записать

причем изменение /7Р будет определяться уравнением вида

где А — линейный дифференциальный оператор, который описывает процессы в ФНЧ (см. рис. 10.23). , '

Таким образом, процессы в системе АРУ описываются следующей системой уравнений:

A[ UV\ — /Сару [м2(/)— £ 3] при u%(t ) > E 3. ,

Анализ этой нелинейной системы для произвольного вида опера­ тора А и произвольной зависимости К (Др) провести не удается. В тех случаях, когда используется зависимость (10.25), а в качестве

где К — а/Сдру. Даже эту более простую систему уравнений решить удается только для некоторых частных случаев изменения огибающей сигнала на входе приемника. Рассмотрим вначале простейший случай.

Перепад уровня сигнала. Предположим, что в момент / = 0 на вход приемника подается сигнал, амплитуда которого иг (t) — Uг = = const > Н1мин. Тогда в соответствии с (10.30) поведение системы АРУ будет описываться неоднородным линейным дифференциальным уравнением с постоянными коэффициентами:

RC — + [1 + к и х] щ = Ко Ux + KUXE3, и2> Е3. (10.31) dt

Примем, что в начальный момент напряжение на конденсаторе фильтра равно нулю, т. е. при t = 0 Up — 0, поэтому и2 (0)= K6Uг.

379