можно найти потребную величину коэффициента передачи Кус усилителя АРУ.

При £/вы1>с/в ЕЛЕ.МИН

Up = (Ядс/вых- Е3)Ку<;

Up макс =: ЯдЯуе (с/вых.макс - Е3). Так Как £/Бых.макс = РсВы:!:.мин, ТО,

учитывая, что сУвьгх.мин=£з, получим:

Куе=й

J р. макс вых мин

(22-62)

рАд Свых-МИН

Здесь величина с/р.макс определяется по регулировочной характеристике по заданным величинам р и с/Вых.мНн в точке, где (рис. 22-124,а)

К = Ктт = Ко - - (22-63)

Последнее следует из того, что

~Я0

, Аналогичные формулы легко получить и для других вариантов цепи обратной связи АРУ. Заметим, что Кус может быть больше значения, определяемого формулой (22-62), но не должно быть меньше него; в противном случае р будет превосходить заданное значение.

В системе АРУ в случае отсутствия усилителя АРУ (Яус=1) и при заданной величине а величина р определяется как решение системы двух уравнений:

p= L1+JWc ];

свых-мин J

Р = Ямин а ТГ~1 Ло

первое из которых получено из (22-62), а второе-из (22-63). Выбирая различные точки на регулировочной характеристике К(ир) и подставляя в эти уравнения соответствующие величины Я и Up, получаем величины р из первого и второго уравнения. Тем значениям Я и Up, при которых величины р одинаковы, соответствует решение

СИСтеМЫ ЭТИХ уравнений И Я = Ямин и с7р== === с/р.макс-

Построение статической характеристики (рис. 22-125) производится так. Сначала задается серия значений сУр(сУр1, Up2 ...) и для каждого из них по регулировочной характеристике (рис. 22-124) определяются соответствующие значения K(Ki, Я2 ...). Кроме того, находятся значения (7вых1, иВы*2 ... из соотношения

!]яд

полученного из очевидного равенства £/р = Яус[Ядс/Вых - Ез\.

Если усилитель предшествует детектору, то

Up - ({УвыхЯуе-Ез)Яд

По полученным значениям Я и сУВЫ1 вычисляются соответствующие величины амплитуды входного сигнала: UBX=UBaJK (т. е. с/Вх1=с/Еых1/Я1, ивж2=ивых21К2 и т. д.) и строится зависимость с7вых от £/Вх (координаты точек статической характеристики (Vbxi, (7вых1, UBX2, ивых2 ... и т. д.).

Коэффициент передачи 1-го регулируемого каскада усилителя Ягр зависит от напряжения регулирования: KiP=ASi(u,p), а общий коэффициент передачи усилителя

К = [А П S, (нр)] Яи = Яр Ян, (22-64) i=i

где Si-коэффициент, зависящий от регулирующего напряжения (например, крутизны характеристик ламп);

А-коэффициент пропорциональности;

Яр - коэффициент передачи г регулируемых каскадов;

Ян- коэффициент передачи нерегулируемых каскадов.

Число регулируемых каскадов целесообразно выбирать наибольшим, что облегчит выполнение поставленных требований к системе. Однако следует избегать изменения режима входных каскадов (так как в противном случае могут ухудшиться шумовые характеристики усилителя), а также смесительных каскадов радиоприемника.

Пример. Рассчитать статическую характеристику системы АРУ лампового усилителя по следующим исходным данным. Динамический диапазон входного сигнала

а = 2-104 (с/вх.мии = 5 МКв; с/вх.маке =

=0,1 в). Динамический диапазон изменения выходного сигнала р=2. Регулировочная характеристика усилителя (с учетом нерегулируемых каскадов) приведена на рис. 22-126.

Минимальное значение выходного напряжения, соответствующее номинальной выходной мощности усилителя,

вых.мин = Яос/вх.мин =

= 106 5 Ю-6 = 5 в.

Этой величине равно напряжение задержки Ез=с/Вых.мин=5 в. Определяем минимальный коэффициент усиления.

Ямин = Ко ~ = iO1

2-Ю4

= 100.

По регулировочной характеристике находим:

Up макс s=== 17,5 в.

Определяем величину коэффициента передачи усилителя АРУ, принимая, что ко- W эффицйент передачи детектора АРУ Кд= =0,9:

р-макс

С/вых-минС/СдР-!)

17,5

5(2-0,95-1)

Выберем с некоторым запасом Кус=5.

Для расчета статической характеристики составляется таблица:

Таблица 22-1

ft?3

В ней Up задается, К определяется по регулировочной характеристике, £7ВЫХ определяется по формуле

вых -

L Кус J Кд

[5+il-L.

[ Кус J0,9

Величина (7ВХ находится исходя из соотношения иЪх-иВы*1К. В таблице приведены данные для системы с усилителем (Кус=5) и без усилителя (КУс=1). Соответствующие статические характеристики приведены на рис. 22-127. (Масштаб по оси входных напряжений - логарифмический). Заметим, что несоответствие между заданным максимальным выходным напряжением £7Вых.манс = Ю в и расчетным {7вых.Манс = =9,45 в для точки l7p=17,5 в (соответственно между заданным максимальным входным сигналом: 17Вх.макс = 0,1 в и расчетным 0,095 е) вызвано тем, что вместо расчетного коэффициента передачи усилителя АРУ КуС=4 было выбрано значение

Г\уС =5.

Рис. 22-126. Регулировочная характеристика усилителя для расчетного примера.

гг го rs 16 t# п to е о

roz e io~1

Рис. 22-127. Статические характеристики для рас четного примера, 1 - Кус=5; 2- Кус = 1.

Динамический диапазон выходного сигнала в системе с усилителем Р=9,45/5,77= = 1,64 - несколько меньше заданного; в системе без усилителя он составит 24,95/6,66= = 3,74 - значительно больше заданного.

Приведенные выше рассуждения о статических режимах систем АРУ относятся как к ламповым, так и к транзисторным усилителям.

Для ламповых усилителей St(up) в формуле (22-64) представляет собой динамическую крутизну характеристики соответствующей лампы. На управляющие сетки ламп регулируемых каскадов вместе с исходным смещением £СМг подается регулирующее напряжение ир, так что S5 = =f{ECmi + Up), причем равенству Up=0 со-

Рис. 22-128. Зависимость коэффициента усиления по напряжению транзисторного усилителя от тока

эмиттера /э. а - при постоянных напряжениях иа коллекторе UK (стрелкой показано направление увеличения к); б -для случая, когда UK не поддерживается постоянным. Области регулировки: /</-;!>/

ответствует максимальный коэффициент передачи усилителя К=Ко.

Специфические особенности систем АРУ с транзисторными каскадами усиления заключаются в способах осуществления регулировки усиления в каждом каскаде транзисторного усилителя. Коэффициент усиления транзистора зависит от тока эмиттера /8 и напряжения на коллекторе UK. Поэтому коэффициентом усиления можно управлять изменением режима питания транзистора по постоянному току. Характер указанной зависимости иллюстрируется рис. 22-128. При изменении тока эмиттера h напряжение UK на коллекторе для каждой из кривых на рис. 22-128, а, характеризующих величину коэффициента усиления по напряжению, искусственно поддерживалось постоянным.

В реальных схемах при изменении тока эмиттера одновременно меняется !7К, так что зависимость K(h) обычно имеет вид рис. 22-128,6. Режим регулировки возможен как на восходящей (при h<hi), так и на нисходящей (при /э>/эг) ветвях кривой K(h)- Регулировка иа восходящей вет-

ви предпочтительнее, поскольку здесь сравнительно малы частотные и нелинейные искажения. При регулировке на нисходящей ветви, когда транзистор работает в режиме, близком к насыщению, а степень уменьшения К с изменением /э больше, нелинейные и частотные искажения выше. (Последние обусловлены изменением динамической

Выход. цш дру

П-р-П щАт

г Вход .ЯРУ

Рис. 22-129. Схема регулируемого каскада, когда регулировка достигается путем изменения тока *э транзистора Тг с помощью усилителя АРУ (транзисторы Тг, Ту).

емкости транзистора). Трудность регулировки возрастает, если в каскаде осуществлена термостабилизация, поскольку последняя предназначена для того, чтобы как можно полнее компенсировать изменения режима транзистора по постоянному току.

В конкретных схемах можно регулировать непосредственно ток эмиттера, напряжение на коллекторе, а также менять ток эмиттера косвенно, путем изменения потенциала базы [Л. 19].

Пример схемы АРУ с непосредственным изменением тока эмиттера представлен на рис. 22-129. Ток эмиттера /э транзистора Ti регулируемого каскада проходит через резистор R3 эмиттерного повторителя усилителя канала АРУ.

В отсутствие сигнала транзистора Тг усилителя АРУ заперт (сигналом с выхода основного усилителя, подаваемым на вход АРУ), а напряжение +US на нагрузке эмиттерного повторителя Т3 и соответственно ток транзистора Ti максимальны. При некотором уровне сигнала (соответствующем напряжению задержки) транзистор Ti отпирается, напряжение на резисторе RK2, а следовательно, и напряжение Ua на резисторе RB с ростом сигнала на входе усилителя и транзистора Тг уменьшается, что приводит к падению тока /э и уменьшению усиления каскада с транзистором 7Y

Схемы с изменением режима по постоянному току имеют ряд недостатков. Они требуют большой мощности усилителя АРУ; изменение режима по постоянному току приводит к нарушению согласований между каскадами и т. п.