Система
АРУ (рис. 4.29) содержит усилитель ПЧ с управляемым аттенюатором. Выходное
напряжение усилителя поступает на детектор, затем
сравнивается с напряжением задержки
. При слабых сигналах
выходное напряжение детектора меньше напряжения задержки, и с помощью усилителя
постоянного тока (ПТ) управляемый аттенюатор устанавливается в положение
максимального коэффициента передачи. Если напряжение на выходе детектора
превышает напряжение
, на аттенюатор поступает
напряжение
, снижающее коэффициент передачи. Чтобы
предупредить демодуляцию полезного сигнала, управляющее напряжение подается
через фильтр низких частот ФНЧ, ослабляющий составляющие спектра амплитудной
модуляции принимаемого сигнала. В рассматриваемой системе АРУ нет интеграторов,
и в системе существует статическая ошибка, определяемая разностью между
выходным напряжением детектора и напряжением задержки. Эта ошибка необходима
для создания управляющего напряжения
.
Произведем расчет требуемого коэффициента усиления в контуре АРУ.
Выходное напряжение равно
,
а его логарифм равен
, (4.35)
где – коэффициент усиления регулируемого
усилителя ПЧ.
Если усилитель имеет линейную зависимость логарифма коэффициента усиления от управляющего напряжения, то выражение (4.35) принимает вид
,
(4.36)
где – наибольшее значение коэффициента
усиления в дБ;
– крутизна характеристики
аттенюатора в дБ/В.
Построим
функциональную схему системы АРУ, в которой производится сравнение логарифмов
значений и
.
Представим разность логарифмов напряжений в виде
,
где .
Тогда
. (4.37)
Используя
(4.36) и (4.37) и полагая коэффициент передачи детектора равным единице,
построим структурную схему линеаризированной системы АРУ (рис. 4.30, а). В
этой схеме производится сравнение логарифмов выходного и опорного напряжений и
, соответственно. Разность логарифмов затем
с помощью масштабного коэффициента
и коэффициента передачи
усилителя ПТ
преобразуется в управляющее напряжение
, которое уменьшает усиление регулируемого
усилителя. Поэтому масштабный коэффициент
имеет
отрицательный знак. Деление на 20 необходимо для преобразования значений,
заданных в децибелах. В рассмотренной схеме нет переменных параметров, и ее
быстродействие не зависит от уровня сигнала.
При исследовании ошибки системы АРУ представим уровень входного напряжения в виде
,
где – пороговое напряжение сигнала,
соответствующее началу действия АРУ;
– превышение порогового
уровня в дБ.
Тогда
величина [дБ] является возмущающим
воздействием, создающим относительную ошибку
[дБ]
(рис. 4.30, б).
Функция передачи по ошибке равна
.
Ошибка АРУ равна
.
(4.38)
Пример
4.2. Определим требуемый коэффициент передачи усилителя
ПТ при использовании микросхемы AD8367, предназначенной для усиления
сигналов в полосе частот до 500 МГц при полном коэффициенте нелинейных
искажений (THD) 60 дБ. Микросхема AD8367 содержит
пассивный аттенюатор с диапазоном регулирования 45 дБ. Коэффициент
передачи аттенюатора
дБ/В. Подставим в уравнение
(4.30) величину ошибки
дБ,
дБ и напряжение
В. Тогда решение уравнения даст значение
4.10. Помехоустойчивость следящих измерителей
Для
получения аналитических выражений при анализе помехоустойчивости следящих
измерителей при действии шума используются частотные методы, рассмотренные в
3.5. Предполагаем, что на вход линейной системы с частотной характеристикой поступает помеха с
СПМ
(рис. 4.31, а). Из выражения (3.22) дисперсия флюктуационной
ошибки, создаваемой широкополосной помехой, равна
.
(4.39)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.