Вопрос 25. Характеристики систем АРУ. Цифровые системы АРУ.

Автоматической регулировкой усиления называется система, автоматически изменяющая усиление приемника при изменении сигнала на его входе. Система АРУ обеспечивает поддержание на выходе последнего усилителя промежуточной частоты (на входе детектора) уровня сигнала, достаточно высокого и стабильного для воспроизведения сообщений от радиостанций различной мощности, находящихся на разных расстояниях и в меняющихся условиях распространения радиоволн.

Основным параметром системы АРУ, характеризующим ее эффективность, является глубина регулирования. Как и в случае ручной регулировки, требуемая глубина регулирования D_p зависит от пределов изменения напряжения на входе m = U_amax / U_a0 и допустимых пределов изменения сигнала на выходе p = U_{дем доп.}/ U_{дем ном} и выражается через эти пара метры

В отличие от системы РРУ система АРУ характеризуется и динамическими показателями, такими как вид переходных процессов, в системе, скорость регулирования, оцениваемая постоянной времени регулирования АРУ. ПО своим инерционным свойствам системы АРУ разделяются на быстродействующие и инерционные. Практически все системы АРУ приемников непрерывных сигналов

являются инерционными.

Система автоматического регулирования называется цифровой, если выходная величина какого-либо из ее элементов имеет дискретный характер. Преобразование непрерывных сигналов в дискретные предполагает наличие в системе в качестве обязательных элементов цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразователей (ЦАП и АЦП).

Система ЦАРУ обладает целым рядом преимуществ перед непрерывными системами:

§ гибкость - с их помощью можно осуществлять управление процессами в нескольких управляемых объектах одновременно, например, объединить в единое целое системы автоматической регулировки усиления и чувствительности;

§ возможность реализации микропроцессорного управления системой;

§ цифровые системы обеспечивают более высокую точность передачи и преобразования сигнала рассогласования, более высокая точность регулирования по сравнению с непрерывными системами;

§ как правило, цифровые устройства для измерения ошибок обладают более высокой чувствительностью, чем аналоговые;

§ цифровые системы во многих случаях оказываются проще в конструктивном отношении аналогичных непрерывных систем.

При быстрых и хаотических изменениях сигнала, обусловленных особенностями среды распространения, необходимо использование автоматических систем регулирования. Система АРУ необходима для поддержания уровня сигнала на выходе приемника изменяющимся в допустимых пределах при значительном изменении уровня сигнала на входе. В современных РПУ наибольшее применение нашли усиленные, задержанные системы АРУ. Структура и параметры системы АРУ определяются требуемой эффективностью регулирования. Инерционные свойства системы АРУ определяются видом принимаемого сигнала и скоростью изменения его уровня.

Вопрос 28. В интересах увеличения реальной избирательности приемника фильтры с наиболее высокой частотной избирательностью целесообразно располагать в основном сигнальном тракте как можно ближе ко входу приемника основное усиление должно быть обеспечено последующими каскадами. Это - один из важнейших принципов проектирования радиоприемников. Реализация данного принципа обеспечивает подавление помех избирательными системами при более низких уровнях и тем самым уменьшает опасность перегрузки усилительных каскадов помехой и связанное с такой перегрузкой подавление сигнала. Широкое применение находят фильтры сосредоточенной селекции (ФСС), электромеханические фильтры (ЭМФ) и др., имеющие фиксированную частоту настройки. Эти фильтры лучше Bceгo использовать в качестве нагрузки преобразователя частоты. При необходимости применения двух таких фильтров второй включают в схему пepвoгo каскада УПЧ. Они в основном определяют подавление помех по соседним каналам приема. Частотные характеристики последующих каскадов должны быть такими, чтобы отклонение формы результирующей частотной характеристики тракта от формы частотной характеристики ФСС (ЭМФ) было в пределах допустимого. Применение подобных фильтров в тракте принимаемой частоты затруднительно в связи с более высоким значением рабочей частоты и обычной диапазонностью этоrо тракта. Если в приемнике с двойным преобразованием обеспечивается достаточно высокая стабильность первой промежуточной частоты, то очевидна целесообразность применения ФСС или ЭМФ в тракте первой промежуточной частоты (прежде Bcero, конечно, в схеме первоrо преобразователя). При этом номинал первой промежуточной частоты должен быть удобен с точки зрения конструирования фильтра. Общий коэффициент усиления радиоприемноrо тракта определяется при помощи выражения

При распределении усиления по трактам приемника не следует стремиться к получению ольшоrо усиления до преобразователя частоты из соображений обеспечения линейности преобразования и усиления последующих каскадов. Поэтому от УВЧ требуется усиление, минимально еобходимое для уменьшения влияния шумов преобразователя на чувствительность приемника. Исходя из Toro, чтобы амплитуда сигнала на входе смесителей первого и второго преобразователей частоты не должна превышать 5...1 О мВ при максимальном уровне входного сигнала, коэффициент усиления тракта радиочастоты обычно выбирают в пределах 10...20, а коэффициент усиления тракта первой промежуточной частоты..... 5...10. На тракт второй промежуточной частоты возлаrается задача обеспечения дополнительноrо усиления, KOToporo с учетом усиле­ния всех предшествующих каскадов должно быть достаточно для реализации режима линейноrо детектирования. Кроме Toro, необходимо предусмотреть запас усиления на случай старения усилительных элементов, разброса их параметров, уменьшения питающих напряжений и т. п. TorAa коэффициент усиления тракта второй (основной) промежуточной частоты определяется как

В тракте второй промежуточной частоты усиление целесообразно распределять между отдельными каскадами так, чтобы последний каскад имел возможно больший коэффициент усиления. При этом на входе последнеrо каскада УПЧ должно быть малое напряжение сигнала в нормальном режиме, что свидетельствует об увеличении динамическоrо диапазона и улучшения линейности радиотракта приемника.

Дата добавления: 2015-08-17