И постоянной фильтра АРУ

Чтобы освободить оператора от операций регулировки усиления в условиях значительного динамического диапазона изменения уровня входного сигнала применяют АРУ, с помощью которой обеспечивают, необходимое для нормальной работы оконечных устройств, постоянство выходных сигналов.

В приемниках импульсных сигналов используют инерционные АРУ. Основное отличие импульсной системы от непрерывной состоит в том, что она содержит в цепи регулирования импульсный элемент, задачей которого является преобразование импульсного напряжения на выходе регулируемого усилителя в постоянное управляющее напряжение, пропорциональное уровню входных импульсных сигналов. Эта задача решается с помощью пикового детектора. С целью сохранения большей линейности регулировочной характеристики и уменьшения возможных нелинейных искажений сигнала целесообразно осуществить регулировку усиления первых каскадов усиления приемника, работающих с малым уровнем сигнала. Обычно регулируемыми являются первые каскады УПЧ. Требования к эффективности АРУ определяется заданием коэффициентов:

Dвх=Uвх.max/Uвх.min = 80 дб (10000) - динамический диапазон входного сигнала [3]

Dвых = Uвых.max / Uвых.min = 6 дб (2) - относительное, допустимое изменение амплитуды напряжения на выходе линейной части приемника. Необходимое изменение коэффициента усиления регулируемых каскадов: Dр.треб= Dвх - Dвых = 80 – 6 = 74 дб

Учитывая, что один каскад позволяет получить глубину регулировки до 25 Дб, выбираем число регулируемых каскадов р=3. Из соотношения Ез = Ко Um.вх.min = [3],где Um.вх.min - минимальная амплитуда напряжения на входе первого регулируемого каскада, при котором начинает работать система АРУ. Ез - напряжение задержки.

Um.вых.min - минимальная амплитуда напряжения на выходе последнего каскада, охваченного цепью регулирования системы АРУ при входном сигнале приемника, соответствующего его чувствительности:

Um.вх.min = U вх.упч = 8,1 мкВ=8,1*10 В

Um.вых.min = Uвых.min= 5В

Далее необходимо найти напряжение задержки и коэффициент усиления.

Uвых.min = Ко U вх.упч,отсюда Ко = Uвых.min /U вх.упч=5/ 8,1*10 = 617284

Ез = Ко Um.вх.min= 617284*8,1*10 = 5В = Um.вх.min

Так как особые требования к динамическим свойствам АРУ не предъявляются, то выбираем простейшую однозвенную структуры АРУ. Теперь надо определить обобщенный параметр системы:

Мmax = p(1- 0.1p)(Up.max + Um.вых.min) /(Dвых-1)* Up.max * Um.вых.min

где Uрmax - максимальное регулирующее напряжение, которое подается на регулируемые усилители (УПЧ)

 Up.max= Кд  Uвых.max, где Кд - коэффициент передачи детектора. [1] Кд=1=Kару

Uвыхmax -максимальное изменение амплитуды сигнала на выходе.Так как Dвых = Uвых.max / Uвых.min = 6 дб=2, Uвых.min=5В

На выходе амплитуда сигнала максимально изменяется в 2 раза то есть Uвыхmax =10/2=5В, а Uвых.max= 10 В    Uвыхmax=Uвыхmax -Uвых.min

Теперь можно вычислить U р max = 15 =5 В

Мmax = 3(1-0,1*3)(5+5) /(2-1)*5*5= 8,4

Длительность переходного процесса в системе АРУ:

ару = i *100 =100*2,8*10  =280*10 с

где i - средний период следования импульсов (по Т.З. i =2,8*10 )

Максимально допустимое значение постоянной времени фильтра цепи регулирования:

Тф ( ару/2.3)(1 + Мmax )

 Тф (280*10 /2,3)(1+ 8,4  ) = 0,56 мс

Проверка устойчивости системы АРУ:

Тф 2 Мmax =2*8,4*2,8*10 = 47,04 мкс

Так как 47,04 мкс Тф 0,56 мс, то система устойчива.