исследование системы автоматической регулировки усиления: учебно-методическое пособие

Ф Е Д Е РАЛ Ь Н О Е АГ Е Н Т С Т В О П О О БРАЗО В АН И Ю Г О С У Д АРС Т В Е Н Н О Е О БРАЗО В АТ Е Л Ь Н О Е У ЧРЕ Ж Д Е Н И Е В Ы С Ш Е Г О П РО Ф Е С С И О Н АЛ Ь Н О Г О О БРАЗО В АН И Я «В О РО Н Е Ж С КИ Й Г О С У Д АРС Т В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РС И Т Е Т » И С С Л Е ДО В А Н И Е С И С Т Е М Ы А В Т О М АТ И Ч Е С К О Й РЕ ГУ Л И РО В К И У С И Л Е Н И Я У чеб н о-методическоепособ ие С пециальн ость010801 (013800) - “Радиоф из икаи электрон ика” В О РО Н Е Ж 2005 2 У тверж ден о н аучн о-методическим советом ф из ического ф акультета 05.07.2005 протокол № 7 С оставители: П арф ен ов В .И ., Зах аров А.В . П особ ие подготовлен о н а каф едре радиоф из ики ф из ического ф акультета В орон еж ского государствен н ого ун иверситета. Рекомен дуется для студен тов 3 курса дн евн ого отделен ия и студен тов 4 курса вечерн его отделен ия специальн ости 010801 (013800) - Радиоф из ика и электрон ика 3 1. Т еорет и ч еск а я ч а ст ь 1.1. О бщ и е при нци пы А РУ С истема автоматической регулировки усилен ия (АРУ ) предн аз н ачен а для об еспечен ия малых из мен ен ий уровн я сигн ала н а вых оде усилителя приемн ика при б ольш их из мен ен иях уровн я сигн ала н а его вх оде б ез из мен ен ия з акон амодуляции сигн ала. В то время как дин амический диапаз он из мен ен ия вх одн ых сигн алов весьма велик и мож ет достигать 60-100 dB, для н ормальн ой раб оты окон ечн ых каскадов и вых одн ых устрой ств радиоприемн ика диапаз он из мен ен ия вых одн ых сигн алов н е долж ен превыш ать 3-9 dB. В противн ом случае воз н икн етперегруз ка, которая мож етн е только привести к искаж ен ию передаваемой ин ф ормации, н о и н а з н ачительн ое время выз вать полн ую потерю чувствительн ости радиоприемн ого устрой ства. И меется мн ого причин , из -з акоторых уровен ьвх одн ого сигн алан епрерывн о из мен яется: из мен ен иерасстоян ия меж ду источн икомиз лучен ия и приемн ым устрой ством; из мен ен ие условий распростран ен ия радиоволн ; ин терф ерен ция радиоволн , приш едш их в точку приема по раз н ымпутям; из мен ен иевз аимон аправлен н ости приемн ой и передаю щ ей ан тен н и др. В радиолокации к этим причин ам доб авляю тся ф луктуации эф ф ективн ой отраж аю щ ей поверх н ости цели, смен а целей с раз личн ыми эф ф ективн ыми поверх н остями и т. д. П о х арактеру выполн яемых з адач системы АРУ делятся н а 3 группы: - ин ерцион н ые, следящ иез аиз мен ен ием средн его уровн я вх одн ого сигн ала, примен яемые, в осн овн ом, в радиовещ ательн ых приемн иках ; - б ез ын ерцион н ые, следящ ие з а из мен ен ием мгн овен н ого з н ачен ия амплитуды вх одн ого сигн ала (М АРУ – мгн овен н ая АРУ ), примен яемые, н апример, в радиолокации; - программн ые, сз аран еез адан н ымвремен н ымз акон омрегулировки (В АРУ ), использ уемые при приеме серий импульсн ых сигн алов с из вестн ым, периодически повторяю щ имся распределен ием уровн ей во времен и. С истемы АРУ могутб ытьпостроен ы по прин ципу п рямого, об рат н огои к омб ин ирован н огорегулирован ий . 1. С истем а А Р У с прям ы м регул ирование м (прям ая А Р У ). В системах АРУ с прямым регулирован ием коэф ф ициен т усилен ия регулируемого тракта (усилителя) определяется его вх одн ым сигн алом u В Х (t ) и н е з ависит от вых одн ого сигн ала u В Ы Х (t ) регулируемого тракта (усилителя). Блок-сх ема регулируемого тракта с прямой АРУ показ ан а н а рис. 1.1. Здесь усилительн ый тракт (У Т ) – это усилитель с регулируемым коэф ф ициен том усилен ия K. О н предн аз н ачен для усилен ия вх одн ого сигн ала u В Х (t ) б ез