SU843165A1 - Устройство дл автоматическойРЕгулиРОВКи уСилЕНи - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться для оптимального согласования ограниченного динамического диапазона тракта высокой частоты с диапазоном изменения уровня входного сигнала.

Известно устройство для автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно соединенные вход- . ной аттенюатор, преселектор и усилитель высокой частоты, последовательно соединенные преобразователь частоты и усилитель промежуточной частоты, а также детектор > [1].

Однако известное устройство имеет 1 низкую чувствительность.

Цель изобретения - повышение чувствительности .

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для автоматической 2 регулировки усиления, содержащем последовательно соединенные входной аттенюатор, преселектор и усилитель высокой частоты, последовательно , соединенные преобразователь частоты 2 и усилитель промежуточной частоты, а также детектор, между выходом усилителя высокой частоты и входом пре-_ образователя частоты включен первый . дополнительный аттенюатор, между вы- 3 ходом усилителя промежуточной частоты и входом детектора включены последовательно второй дополнительный аттенюатор и интегратор, между вы- , ходом детектора и управляющими входами всех аттенюаторов включены последовательно программирующий блок, первый запоминающий элемент, элемент сра.в- нения, между другим входом которого и другим выходом программирующего блока включен второй запоминающий элемент, и командный блок, управляющий вход которого подключен к дополнительному выходу программирующего блока, при этом тактовый вход командного блока, управляющий вход программирующего блока и управляющий вход интегратора подключены к соответствующим выходам введенного генератора тактовых импульсов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для автоматической регулировки усиления содержит входной аттенюатор 1, преселектор 2, усилитель 3 высокой частоты (УВЧ), первый дополнительный аттенюатор 4, преобразователь 5 частоты, усилитель б промежуточной частоты (УПЧ) второй дополнительный аттенюатор 7, интегратор 8, программирующий блок 9, командный блок 10, детектор 11, первый и второй запоминающие элементы 12 и 1.3 соответственно? элемент 14 сравнения, генератор 15 тактовых импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал от антенного коммутатора через входной аттенюатор 1 и преселектор 2 поступает в УВЧ 3 (количество каскадов УВЧ 3 может быть более одного) , коэффициент усиления которого для обеспечения требуемой линейной чувствительности выбирается по формуй ле [1 ].

Кр/5 где N ^Крв*

N Н₉ - 1

1+------------- , (I) (0,7-0,8)МКр_вХ коэффициент шума приемника,’ коэффициент передачи входного устройство (по мощности); коэффициент шума второго каскада УВЧ.

Усиленный сигнал с выхода УВЧ 3 поступает через первый дополнительный аттенюатор 4 на вход преобразователя 5 частоты, который осуществляет перенос спектра из области радиочастот в область первой промежуточной частоты. УПЧ 6 осуществляет требуемое усиление и фильтрацию сигналов, которые' с его выхода через второй дополнител.ьный аттенюатор 7 подаются на вход последнего преобразователя частоты (.в общем случае на вход последнего каскада, охваченного регулировкой ) , и одновременно на вход интегратора 8, с помощью ' которого осуществляется интегральная оценка интенсивности группового радиосигнала и нелинейных шумов в пределах эффективной полосы высокочастотного тракта. Результаты интегрирования детектируются с помощью детектора 11, выходное напряжение которого, пропорциональное суммарной ι интенсивности группового сигнала *5 (ГРС), поступает на вход программирующего блока 9, через пороговую схему которого напряжение поочередно подается на входы запоминающих элементов 12 и 13, а с третьего выхода программирующего блока 9 напряжение пороговой схемы используется для отключения из работы первого ивторого дополнительных аттенюаторов с целью защиты. ••УВЧ, при этом порог срабатывания .по-, роговой .схемы выбирается равным поре гу перегрузки УВЧ по формуле

Г < -1— ?/ . ·4·Ν<

^0А°' где ОодыГ пороговый, уровень группового радиосигнала) - ,

ЬЦ - коэффициент шума первого УВЧ ^5 (S' '/Sp- параметры нелинейности третьего порядка первого активного элемента;

^Δ%ΦΒχ“ эффективная полоса по групповому радиосигналу входного устройства.

Результаты запоминания сопоставляются в элементе 14 сравнения с выхода которого на вход, командного блока 10 подается управляющее напряжение, пропорциональное разности выходных напряжений запоминающих элемен•тов 12 и 13. .

Командный блок 10 работает в двух режимах, в зависимости от того, на какой его вход поступает управляющее напряжение.

L Первый режим р-аботы командного блока характеризуется наличием управляющего напряжения на его входе, поступающего с элемента 14 сравнения.

В этом' режиме командный блок 10 включает аттенюаторы в следующей последо•вательности) второй, первый и входной. Это обусловлено тем, что перегрузка каскадов высокочастотных трактов по нелинейным шумам пропорциональна кубу (квадрату) общего усиления предшествующих каскадов согласно формуле ^{11 ₽н}’7ъ^{5 9}”^Χ

Л де (3)

- уровень ГРС на входе при емного устройства

- параметры нелинейности третьего порядка активных элементов;

- эффективная полоса по групповому радиосигналу избирательных систем от входа до (i + 1) каскада;

Кр^- коэффициент передачи i-ro каскада мощности.

Второй режим работы командного блока 10 характеризуется наличием управляющего напряжения на его входе, поступающего непосредственно с пороговой схемы программирующего блока 9. В этом режиме первый и второй дополнительные аттенюаторы 4 и 7 из ра~. боты исключаются, и командный блок '10 управляет работой только входного . аттенюатора 1. При отсутствии такого напряжения на входе командного блока 10 последний автоматически возвращается в 1-ый режим.

Командный блок 10 возвращает аттенюаторы в исходное состояние при' отсутствии сигналов на его входах, при этом коэффициенты передачи их максимальны.

При поступлении на вход командного блока. 10 напряжения от элементов

Go ^Ь<

• (2) сравнения и импульса синхронизации от интегратора. 8 командный блок 10 выдает управляемые импульсы, которые, воздействуя на первый дополнительный аттенюатор 4, устанавливают его коэффициент передачи максимальным - Кр^_т<^> _ что приводит к росту уровня группового сигнала на входах последующих каскадов согласно формуле •V- =45b²GV’ Af L·/'¹⁰²^^^ ₊... п'\ ^г 1 +

ЭфВХ ) ^г где

Кретах ^=КР_И ^КР ΑΤΊνηαχ’ (4)

Кр^ - коэффициент передачи (по мощности) первого УВЧ,*

Кр_ - коэффициент передачи перво. го дополнительного аттенюатора.

Одновременно этим же синхронизирующим импульсом программирующий блок 9 поключает к выходу детектора 11 Пер--, вый запоминающий элемент 12, в котором осуществляется запоминание среднего значения смеси группФвого сигнала

По ния и нелинейных шумов тракта, истечении времени интегрирова(5)

- полоса пропускания высокочастотного тракта.

Схема временной синхронизации, расположенная в интеграторе, выдает импульсы для программирующего блока 9 и командного блока 10 с целью подключения второго запоминающего элемента 13 к выходу детектора 11 и возвращения первого дополнительного аттенюатора 4 в исходное положение,' при этом командный блок выдает управляющие импульсы, которые, воздействуя на второй дополнительный аттенюатор 7, устанавливают его коэффициент передачи максимальным - Кр_2п,_й>.

Это. приводит к росту,уровня групнового сигнала, как и при изменении Кр| , но не приводит к перегрузке каскадов высокочастотного тракта нелинейными шумами, расположенных до него. Интегральная оценка группового радиосигнала запоминается во втором запоминающем элементе 13, затем в элементе 14 сравнения сравнивается с такой же оценкой при изменений коэффициента передачи Кр^. ·

Пропорционально разности оценок вырабатывается управляющее напряжение

- средние уровни группового радиосигнала при Кр<

wax И КРаыох соответственно, I.

- уровень нелинейных шумов высокочастотного трак- ! та для автоматической регулировки коэффициентов передачи аттенюаторов.

С помощью этого напряжения на следующем цикле работы осуществляется отслеживание коэффициентов передачи первого и второго дополнительных аттенюаторов Кр_{ДТ40 t} и КРдт2._ОрЬ t со ответствующих минимуму разности оценок ( а.л)² —ч min).

Таким образом, циклическая работа предлагаемого устройства (Ту = 2&и)п) по отслеживанию оптимальных значений коэффициентов передачи аттенюаторов позволяет реализовать высокую реальную чувствительность высокочастотного тракта в заданных условиях функционирования.

где

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к технике радиосв зи и может использоватьс  дл оптимального согласовани  ограниченного динамического диапазона тракта высокой частоты с диапазоном изменени  уровн  входного сигн-апа. Известно устройство дл  автоматической регулировки усилени , содержа щее последовательно соединенные вход ной аттенюатор, пресалектор и усилитель высокой частоты, последователь но соединенные преобразователь частоты и усилитель промежуточной частоты , а также детектор l. . Однако известное устройство имеет низкую чувствительность. Цель изобретени  - повышение чувствительности . Указанйа  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  автоматической регулировки усилени , содержащем последовательно соединенные входной аттенюатор, преселектор и усилитель высокой частоты, последовательно соединенные преобразователь частоты и усилитель промежуточной частоты, а также детектор, между выходом усилител  высокой частоты и входом преобразовател  частоты включен первый дополнительный а;ттенюатор, между выходом усилител  промежуточной частоты и входом детектора включены последовательно вт.орой дополнительный аттенюатор и интегратор, между вы- , ходом детектора и управл ющими входами всех аттенюаторов включены последовательно программирующий блок, первый запоминагаций элемент, элемент орав- нени , между другим входом которого и другим выходом программирующего блока включен второй запоминаюсщй элемент, и командный блок, управл.чющий вход которого подключен к дополнительному выходу программирующего блока, при этом тактовый вход командного блока, управл ющий вход программирующего блока и управл квдий вход интегратора подключены к соответствующим выходам введенного генератора тактовых импульсов. На чертеже представлена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства. Устройство дл  автоматической регулировки усилени  содержит входной аттенюатор 1, преселектор 2, усилитель 3 высокой частоты (УВЧ), первый дополнительный аттенюатор 4, преобразователь 5 частоты, усилитель 6 проК1ежуточной частоты (УПЧ) второй дополнительный аттенюатор 7, интегратор 8, прохрамлшруквдий блок 9, командный блок 10, детектор 11, первый и второй запоминающие элементы 12 и 1.3 соответственно элемент 14 сравнени , генератсч 15 тактовых импульсов, Устройство работает -следугацим образом . Сигнал от антенного коммутатора через входной аттенюатор 1 и преселак тор 2 поступает в УВЧ 3 (количество каскадов УВЧ 3 может быть более одного ), коэффициент усилени  которого дл  обеспечени  требуемой линейной чувствительности выбираетс  по формуле 1. «2 - 1 1+:: , . (1) {0,7-0,8)NKpBX коэффициент шума приемника, Кр„- коэффициент передачи входно го устройство (по мощности) N - коэффициент шума второго каскада УВЧ. Усиленный сигнал с выхода УВЧ 3 поступает через первый дополнительный аттенюатор 4 на вход преобразовател  5 частоты, который осуществл ет перенос спектра из области радиочастот в область первой промежуточной частоты. УПЧ 6 осуществл ет требуемое усиление и фильтрацию сигналов, которыё с его выхода через второй дополнител ,ьный аттенюатор 7 подаютс  на вход последнего преобразовател  частоты Св общем случае на вход последнего каскада , охваченного регулировкой ) , и одновременно на вход интегратора 8, с помощью которого осуществл етс  интегральна  оценка интенсивности группового радиосигнала и нелинейных шумов в пределах эффективной полосы высокочастотного тракта. Результаты интегри ровани  детектируютс  с помощью детектора 11, выходное напр жение которого , пропорциональное суммарной i интенсивности группового сигнгша ( ГРС), поступает на вход программирую щего блока 9, через пороговую схему которого напр жение поочередно пода.етс  на входы запоминающих элементов 12 и 13, а с третьего выхода программирующего блока 9 напр жение пороговой схемы используетс  дл  отключени  из работы первого ивторого дополнительных аттенюаторов с целью защиты, |УВЧ, при этом порог срабатывани  .по-, роговой .схемы выбираетс  равным поре :ГУ перегрузки УВЧ по формуле °Aon-Kp,, (F/S)7Ii t2) tr-nlti где СОДР пороговый, уровень группового радиосигнала I f N-J - коэффициент шума первого yB4 ( SV)- параметры нелинейности третьего пор дка первого активного элемента; эффективна  полоса по групповому радиосигналу входного устройства. Результаты запоминани  сопоставл ютс  в элементе 14 сравнени  с выхода которого на вход, командного блока 10 подаетс  управл кадее напр жение , пропорциональное разности выходных напр жений.эапоминающих элементов 12 и 13. . Командный блок 10 работает в двух режимах, в зависимости от того, на какой его вход поступает управл ющее напр жение. L Первый режим работы командного блока характеризуетс  наличием управл ющего напр жени  на его входе, поступающего с элемента 14 сравнени . В этом резкиме командный блок 10 вклюгаает аттенюаторы в следующей послеДорательности; второй, первый и входной . Это обусловлено тем, что перегрузка каскадов высокочастотных трактов по нелинейным шумс1м пропорциональна кубу (квадрату общего усилени  предшествующих каскадов согласно формуле ,.-Yb,4KpVf,,.)v ЬтД- ЧФНа (Л tn-1 i 1 7Ы. . /да Gg, - уровень ГРС на входе при емного устройства; - параметры нелинейности 1третьего пор дка активных элементов; uf.j - эффективна  полоса по групnoBOJvty радиосигналу избирательных систем от входа до (i + 1) каскада; Кр.-- Коэффициент переда.чи i-ro каскада мощности, .Второй режим работы командного блока 10 характеризуетс  наличием управл ющего напр жени  на его входе, поступающего непосредственно с пороговой схемы программирующего блока 9, В этом режиме первый и второй дополнительные аттенюаторы 4 и 7 из ра-. . боты исключаютс , и командный блок 10 управл ет работой только входного . аттенюатора 1, При отсутствии такого напр жени  на входе командного блока 10 последний автоматически возвращаетс  в 1-ый режим,. Командный блок 10 возвращает аттенюаторы в исходное состо ние при отсутствии сигналов на его входах, при этом коэффициенты передачи их максимальны. При поступлении на вход командного блока. 10 напр жени  от элементов сравнени  и импульса синхронизации от интегратора. 8 командный блок 10 вьщает управл емые импульсы, которы воздейству  на первый дополнительный аттенюатор 4, устанавливают его коэ фициент передачи максимальным - Кр что приводит к росту уровн  группов го сигнала на входах последующих каскадов согласно формуле V- . Л n+/: 2ubai V jVhiox ч... TiVM Л эовх/ РЧ.W P-imax AT-1 шах Кр - коэффициент передачи (по мощности) первого УВЧ/ Кр - коэффициент передачи перво го дополнительного аттенюатора . Одновременно этим же синхронизирующим импульсом программирующий бло 9 поключает к выходу детектора 11 rie вый запоминающий элемент 12, в котором Осуществл етс  запоминание среднего значени  смеси группбвого сигнала и нелинейных шумов тракта. По истечении времени интегрировани , - полоса пропускани  высокочастотного тракта. Схема временной синхронизации, расположенна  в интеграторе, выдает импульсы дл  программирующего блока 9 и командного блока 10 с целью подключени  второго запоминающего элемента 13 к выходу детектора 11 и воз вращени  первого дополнительного аттенюатора 4 в исходное положение, при этом командный блок выдает управ л ющие импульсы, которые, воздейству на второй дополнительный аттенюатор 7, устанавливают его коэффициент передачи максимальным - Кр щйхЭто . приводит к росту .уровн  ГРУпповогр сигнала, как и при изменении icip , но не приводит к перезгрузке каскадов высокочастотного тракта нелинейными шумами, расположенных до него. Интегральна  оценка группового радиосигнала запоминаетс  во втором запоминающем элементе 13, затем в элементе 14 сравнени  сравниваетс  с такой же оценкой при изменении коэффициента передачи Кр. Пропорционально разности оценок вырабатываетс  управл ющее напр жени .. (6) где G и G - средние уровни группового радиосигнала при Кражах Kp,j,j,,o, соответ2ственно I , Л) - уровень нелинейных шумов, .высокочастотного тракта дл  автоматической регулировки коэффициентов передачи аттенюаторов . С помощью этого напр жени  на следующем цикле работы осуществл етс  отслеживание коэффициентов передачи первого и второго дополнительных аттенюаторов . и КрдтмрЬ / со ответствукхцих минимуму разности оценок ( mi п) , Таким образом, циклическа  работа предлагаемого устройства (Ту 2Сиит) по отслеживанию оптимальных значений коэффициентов передачи аттенюаторов позвол ет реализовать высокую реальную чувствительность высокочастотного тракта в заданных услови х функционировани . Формула изобретени  Устррйство дл  автоматической регулировки усилени , содержащее последовательно соединенные входной аттенюатор , преселектор и усилитель высокой частоты, последовательно соединенные преобразователь частоты и усилитель промежуточной частоты, а также детектор, отличающеес  тем, что-, с целью повышени  чувствительности , между выходом усилител  высокой частоты и входом преобразова ел  частоты включен первый дополниный аттенюатор,. между выходом усилител  промежуточной частоты и входом де .тектора. включены последовательно второй дополнительный аттенюатор и интёгратор ,. между выходом детектора и управл ющими входами всех аттенюаторов включены последовательно npOrpciMмирующий блок, первый запоминающий элемент, элемент сравнени , между доугим входом которого и другим выходом программирующего блока включен второй запоминающий элемент, и командный блок, управл ющий вход которого подключен к дополнительному выходу программирующего блока, при этом тактовый вход командного блока, управл ю- : щий вход программирующего блока и управл ющий вход интегратора подключены к соответствующим выходам введенного генератора тактовых импульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертиза 1. Лабутин В.К. и др. Пути реализации адаптивной регулировки чувствиельности радиоприемного устройства с помощью бинарного логарифмического аттенюатора. - Вопросы радиоэлектроники . Сер. Общетехническа , 1969, вып. 15, с. 17 (прототип). , .. -

   выход

   к послед. прео5.

   EHeuJ-н  

   синхронизаци