Устройство для автоматического регулированияусиления

Устройство для автоматического регулированияусиления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСА Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

242242

Сова Советоких

Социалиотичеоких

Рвопуйлин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.1.1968 (№ 1210906/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 25.1т/.1969. Бюллетень о 15

Дата опубликования описания 1б.iX.1959

Кл. 2!а4, 29/03

21а2, 18/07

МПК Н 03g

Н O3g

УДК 621.396.666(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. И. Некрасов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

УСИЛЕНИЯ

Предлагаемое изобретение может быть использовано в радиоприемных и усилительных устройствах, в частности, для автоматического регулирования усиления (АРУ) по шумам (ШАРУ) в виде одного микроминиатюрного функционального узла.

Из патентной литературы известны устройства для автоматического регулирования усиления, содержащие детектор, фильтр нижних частот, усилитель постоянного тока и резистивно-диодные делители напряжения.

В связи с возрастающими задачами, решаемыми современными радиоприемными устройствами, в некоторых случаях предъявляются высокие требования к стабильности передаточной характеристики устройства АРУ в широком диапазоне температур окружающей среды при любых возможных значениях входного сигнала.

Однако устройство АРУ, питаемое от одного источника постоянного напряжения даже при наличии некоторого количества обеспечивающих термостабилизацию вспомогательных элементов, может быть выполнено в виде одного микроминиатюрного функционального узла.

Такое устройство отличается потреблением малого количества энергии от источника питания и небольшим количеством выводов для соединения с внешними цепями, что очень важно для обеспечения размещения всех элементов схемы в малом объеме одного микроминиатюрного узла (за исключением лишь емкостей больших номиналов, определяющих

5 постоянную времени устройства).

Один такой функциональный узел в сочетании с набором широко применяемых микроминиатюрных схем видеоусилителей или УПЧ может обеспечить большое разнообразие мик10 роминиатюрных устройств АРУ (в частносгп, АРУ ло шумам).

Известно применение резистивно-диодных делителей для стабилизации напряжений источников питания и режимов транзисторных

15 каскадов по постоянному току, в которых диоды могут быть смещены как в обратном, так и в прямом направлениях. При стабилизации режимов транзисторных каскадов диоды, выполняющие роль термосопротивлений, устанав20 ливаются во вспомогательных цепях (в целях смещения и фильтрации). Известно также использование, в целях повышения температурной стабильности, изменения режима по постоянному току одного транзисторного каска25 да для компенсации изменения режима другого, когда каждый из них в отдельности уже обладает удовлетворительной стабильностью.

Общим для всех этих случаев является поддержание постоянства какого-либо одного стаз0 билизируемого параметра: режима по постоян242242

3 йому току открытого каскада, определенного уровня опорного напряжения, порогово о значения входного сигнала и т. д.

Целью предлагаемого изобретения является увеличечие стабильности передаточной характеристики устройства в широком диапазоне температур и уровней входных сигналов, т. е. обеспечение стабильности не только уровня задержки АРУ, но и рабочего (линейного) участка передаточной характеристики, а также стабильности уровня входного сигнала, при котором устройство АРУ входит в режим насыщения, и участка передаточной характеристики, соответствующего режиму насыщения.

Достигается это тем, что один резистивнодиодный делитель включен между коллектором и общей шиной чувствительного к изменению температуры дополнительного каскада на транзисторе по схеме с общим эмиттером и диод этого делителя соединен последовательно с сопротивлением н а груз ки детектор а. Другие делители включены в качестве нагрузок каскадов упомянутого усилителя постоянного тока, при этом на вход каждого последующего каскада этого усилителя подано возрастающее при увеличении сигнала напряжение, сн»маемое с диодной части резистивно-диодного делителя, являющегося нагрузкой предыдущего каскада.

На чертеже изображена схема описываемого устройства АРУ. Этот вариант схемы составлен с тем учетом, что, как в самом устройстве

АРУ, так и в регулируемых каскадах приемного тракта используются только транзисторы типа р — и — р. Для варианта схемы с транзисторами типа и — р — и полярность источника питания и диодов должна быть изменена на обратную. Возможны также варианты схемы с транзисторами обоих типов.

Устройство содержит детектор 1, фильтр 2 нижних частот и усилитель 8 постоянного -ока, в котором основные каскады собраны на транзисторах 4 и 5 по схемам с общим коллектором и общим эмиттером соответственно.

Вспомогательный каскад 6 собран на транзисторе по схеме с общим эмиттером. Все части схемы связаны между собой по постоянному току.

Вход резисивно-диодного делителя 7 соединен с коллекторной нагрузкой вспомогательного каскада б, Выходная диодная часть этого первого делителя 7 последовательно с сопротивлением нагрузки детектора 1 и сопротивлением последовательной цепи фильтра 2 подключена к базе транзистора 4, т, е. ко входу основного усилителя 8 постоянного тока. Нагрузкой каскада с общим коллектором (транзистора 4) является второй резистивно-диодный делитель 8. Выходная часть его, содержащая диод 9, подключена параллельно ко входу следующего каскада (к базе транзистора

5). Нагрузкой каскада, собранного на транзисторе 5 IIo схеме с общим эмиттером, служит

20 г5

Зо

65 резистивно-диодный делитель 10, состоящий из диода 11 и резисторов 12 и И.

Резистивно-диодные делители 7, 8 и 10 включены так, что при увеличении сигнала на входе устройства АРУ возрастает прямое напряжение на диодах этих делителей.

Конденсатор 14 принципиально необходим только в том случае, если детектор 1 выполи H по параллельной схеме или по схеме удвоения напряжения и не содержит трансформатора для связи с источником входного сигнала

U„, В некоторых случаях диодная часгь резистивно-диодного делителя 7 одновременно может входить в состав последовательной схемы детектора 1. При этом конденсатор 14 может оказаться ненужным, Режим работы вспомогательного каскада б усилителя постоянного тока выбирается таким, чтобы обеспечить формирование напряжения, уменьшающегося по абсолютной величине с возрастающей скоростью при повышении температуры в пределах всего заданного диапазона рабочих температур, Вне этого диапазона при некоторых отрицательных температурах каскад б может быть заперт по постоянному току, а при некоторых положительных температурах входит в режим насыщения.

Указанный режим легко обеспечивается выбором соответствующих номиналов сопротивлений резистивного делителя в цепи базы и нагрузочных сопротивлений.

Изменяющееся в зависимости от температуры окружающей среды выходное напряжение вспомогательного каскада б служит для смещения в прямом направлении полупроводн»ковых переходов части резистивно-диодных делителей и запертых собственными пороговыми потенциалами основных каскадов усилителя 8 постоянного тока. При этом во всем рабочем диапазоне температур окружающей среды пороговая разность потенциалов эмиттерного перехода транзистора 5 больше результирую цего напряжения, смещающего этот переход в прямом направлении (при отсутствии сигнала на входе детектора 1).

Определяемое разностью этих величин напряжение задержки предлагаемого устройства

АРУ обладает высокой степенью стабпльности.

Описанные способ изменения напряжения смещения и способ включения резисти вно-диодных делителей обеспечивают хорошую компенсацию изменений параметров полупроводниковых приборов, оказывающих основное влияние на стабильность передаточной характеристики устройства.

Схема осуществляет компенсацию температурных изменений передаточной характеристики, происходящих за счет изменения пороговых потенциалов полупроводниковых переходов, начальных токов коллекторных переходов и коэффициентов усиления транзисторов по току, а также напряжения коллектор — эмиттер пр» вхождении основного каскада с общим эмиттером в режим насыщения, Компенсация изменений коэффициентов уси242242

Составители А. Каширин

Текред Л. К. Малова Корректор В. Л. Шошенская

Редактор В. Кузнецов

Заказ 2i43/12 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мпшгстров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 ления по току транзисторов 4 и 5 основных каскадов усилителя 8 постоянного тока, а следовательно, и коэффициентов передачи этих каскадов происходит как за счет противоположного по знаку изменения входных сопротивлений последующих каскадов, так и за счет изменения сопротивлений резистивно-диодных делителей 8 и 10. Изменения пороговых потенциалов эмиттерных переходов и начальных гоков коллекторных переходов компенсируются за счет соответствующего изменения напряжения смещения, формируемого вспомогательным каскадом б, а также за счет изменения коэффициента передачи первого резистивно-диодного делителя 7. При нахождении транзистора

5 в режиме насыщения большими входными сигналами изменения напряжения коллектор — эмиттер компенсируется противоположными изменениями падения напряжения на диоде 11.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического регулирования усиления, содержащее детектор, фильтр нижних частот, усилитель постоянного тока с каскадами, собранными на транзисторах, включенных по схемам с общим коллектором и общим эмиттером, и запертыми собственными пороговыми потенциалами эмиттерных переходов, и содержащее также общий источник постоянного напряжения питания и резистпвно-диодные делители напряжения, отлипыоcqeecя тем, что, с целью увеличения стабильности передаточной характеристики устройства в широком диапазоне температур и уровней входных сигналов, один резистивно-диодный делитель включен между коллектором и общей шиной чувствительного к изменению температуры дополнительного каскада на транзисторе по схеме с общим эмиттером и диод этого делителя соединен последовательно с сопротивлением нагрузки детектора, а другие делители включены в качестве нагрузок «аскадов упомянутого усилителя постоянного "о20 ка, при этом на вход каждого последующего каскада этого усилителя подано возрастающее при увеличении сигнала напряжение, снимаемое с диодной части резистивно-дподного делителя, являюшегося нагрузкой предыдущего

25 каскада.