Исследование автоматической регулировки усилителя

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА В г. ТАГАНРОГЕ

Лабораторная работа №

по курсу УПиОРС

«Исследование автоматической регулировки усилителя»

Выполнили:

Рудь Д. Е.

Емельяненко А. А.

Проверил:

Сидько И. В.

Таганрог 2007

Цель работы: ознакомиться с основными методами и схемами автома­тической регулировки усиления (АРУ) и выполнить экспери­ментальное исследование отдельных регуляторов систем АРУ, а также замкнутой инерционной системы АРУ в Целом.

Краткие теоретические сведения

Система АРУ предназначена для обеспечения задан­ного изменения выходного напряжения приемника в усло­виях значительного (до 100 — 120 дБ) изменения уровня принимаемых сигналов. Это позволяет предотвратить нели­нейные искажения сигнала вследствие перегрузки каскадов приемника и поддерживать режим работы последнего близ­ким к оптимальному.

Существует большое разнообразие схем АРУ, применяе­мых в современной радиоприемной аппаратуре. Подавляю­щее большинство из них относится к классу инерционных си­стем АРУ, рассматриваемых в данной работе.

Усилительный тракт приемника, обхваченный АРУ, содер­жит так называемые управляемые (регулируемые) каскады, усиление или коэффициент передачи которых автоматически с помощью электронных регуляторов (ЭР) уменьшаются при увеличении сигнала и наоборот. При этом выходное .напря­жение приемника изменяется в значительно меньшей мере, чем входное.

В зависимости от способа функциональной взаимосвязи ЭР и источника управляющего напряжения (детектора АРУ) различают три основные системы АРУ.

1.  Система АРУ с обратной связью (АРУ обратного ре­гулирования или АРУ «назад»).

2.   Система АРУ с прямой связью (АРУ прямого регули­рования или АРУ «вперед»).

3.  Система АРУ комбинированного регулирования. Первая из трех указанных систем АРУ является наиболее простой   и эффективной, поэтому  она   широко   используется па практике. Эта система представляет собой замкнутую нелинейную систему автоматического регулирования, содержа­щую усилительный тракт приемника с регулируемым коэф­фициентом усиления (передачи) и цепь регулирования (рис. 6.1), /Последняя в общем случае содержит детектор АРУ, основной и развязывающие фильтры, усилитель и схе­му задержки и служит для получения регулирующего напря­жения с/р.

Развязывающие фильтры в цепи регулирования приме­няются только при числе регулируемых каскадов п > 1. Кро­ме того, в зависимости от требований, к системе АРУ схема задержки и усилитель в цепи регулирования также могут от­сутствовать. В связи с этим различают следующие основные типы цепей регулирования (типы АРУ).

1. Простая (схема задержки и усилитель в цепи ре­гулирования отсутствуют).

2. Задержанная (отсутствует усилитель).

3. Задержанная с усилением (цепь регули­рования содержит все элементы, показанные на рис. 6.1).

В практике наибольшее распространение получила задер­жанная АРУ, при которой усиление приемника не изменяет­ся до тех пор, пока U_вых (см. рис. 6.1) не превысит напряже­ния задержки Е_з. Работает задержанная система АРУ с об­ратной связью следующим образом. При увеличении напря­жения сигнала U_вх на входе усилительного тракта возрас­тает напряжение U_вых и на его выходе. Когда U_вых превы­сит Е_з, на выходе детектора АРУ появится постоянное на­пряжение,  называемое    напряжением  регулировки U_р. Это напряжение после фильтрации в основном фильтре АРУ под­водится к регулируемым каскадам через развязывающие фильтры АРУ, в результате чего коэффициент усиления по­следних уменьшается.