сторные амплитудные детекторы (см. гл. 9). Постоянное напряжение иа выходе выпрямителя системы АРУ должно быть пропорциональным значению того параметра сигнала, который в процессе передачи информации остается неизменным. Так, при приеме сигналов с AM оно должно быть пропорциональным амплитуде напряжения несущей частоты, при приеме сигналов с ИМ - среднему значению амплитуды импульсов, при приеме телевизионных сигналов - амплитуде импульсов синхронизации. Возможные при детектировании нелинейные искажения модулирующего сигнала не имеют виачеиия.

В системах АРУ импульсного действия используютси различные варианты ИД. Эффективность АРУ зависит, в частности, от схемы и параметров ИД. Если используется безынерционный ИД, напряженке иа выходе ФНЧ оказывается малым. При больших скважностях импульсов применяют пи-новые детекторы со сбросом, выходное напряжение которых практически равно амплитуде предыдущего импульса. Если используется инерционный детектор, то применение ФНЧ необязательно.

Чтобы установить определенный порог срабатывания системы АРУ, чаще всего вводят постоянное запирающее напряжение на диод детектора системы АРУ. В детекторах транзисторных приемников часто применяют кремниевые диоды, резко открывающиеся при напряжениях +0,4 ... 0,6 В. В некоторых случаях подают поотоянное запирающее напряжение на одни из регулируемых каскадов усилителя.

ФНЧ системы АРУ служит для фильтрации напряжения ПЧ и составляющих сигнала с частотами модуляции. Этот фильтр устраняет обратную связь по промежуточной частоте и демодуляцию сигнала в регулируемом усилителе. Обычно ФНЧ выполняют по схеме однозвенного ЛС-фильтра (рис. 11.2, а).

Инерционные свойства ФНЧ в большинстве случаев определяют поведение непрерывной системы АРУ в динамическом режиме. Остальные элементы системы АРУ можно считать безынерционными. Однако в некоторых случаях необходимо учитывать инерционность детектора системы АРУ и УПТ, который вводится в ЦР, если необходимо усилить управляющее на-прижение.

11.7. Регулируемые усилители

Регулируемым усилителем (РУ) называют каскады линейной части приемника, охваченные цепью регулирования. В состав РУ могут входить также каскады с постоянным усилением и элементы междукаскадных связей с регулируемыми коэффициентами передачи (регулируемые делители напряжения).

Требования к регулируемым усилителям: 1) максимальная глубина регулировки коэффициента усиления должна быть неменееОру= - Qgbix; 2) иеливейиые искажения сигнала не должны превышать допустимых; 3) изменения АЧХ и ФЧХ, возникающие прн регулировке, не должны превышать допустимых; 4) изменения коэффициента шума РУ пр регулировке не должны превышать допустимых. Остальные требования такие же, как для нерегулируемых усилителей.

Регулируемыми каскадами являются обычно каскады УПЧ и УСЧ, Число регулируемых каскадов зависит от требуемой эффективности АРУ.

Если требуетси глубокая регулировка усиления (Ору > 40 дБ), применение одного регулируемого каскада не рекомендуется. Использование такого каскада иа входе РУ может привести к ухудшению шумовых свойств РУ. Регулировка усиления в одном из последних каскадов также нежелательна, а иногда и недопустима, поскольку при больших уровнях сигнала на входе регулируемого и предыдущих каскадов трудно избежать больших нелинейных искажений. Поэтому, как правило, регулируют усиление каскадов, усиливающих сигналы сравнительно малого уровня и имеющих селективную нагрузку. В простых приемниках с ФСС часто регулируют усиление апериодических каскадов УПЧ, а также преобразователя частоты. Если чувствительность приемника ограничена собственными шумами, регулировку усиления УСЧ выполняют с дополнительной задержкой. В этом случае при слабых сигналах в УСЧ сохраняется режим минимального коэффициента шума, а усиление регулируется только в УПЧ. Уровень шума, обусловленный в основном шумами первых каскадов, уменьшается с ростом сигнала на входе.

Способы регулирования усиления можно разделить иа две группы: 1) регулировка путем изменения режима работы АЭ по постоянному току ( режимная регулировка); 2) регулировка путем изменения глубины отрицательной обратной связи (ООС) в усилительном каскаде. Режимная регулировка осуществляется более просто и используется иа всех диапазонах частот. Регулировка путем изменения глубины ООС осуществляется при помощи дополнительных управляемых полупроводниковых приборов, которые работают как элементы с переменными параметрами или управляемые резисторы, линейные для сигнала. Этот способ регулировки усиления позволяет снизить уровень нелинейных искажений сигнала. Однако применение его на высоких частотах ограничено вследствие возможного влияния паразитной положительной обратной связи. Иногда регулирование усиления в одном каскаде осуществляется двумя методами. Так, включение управляемого резистора в эмиттерную цепь каскада позволяет изменять одновременно ток эмиттера, влияющий на крутизну проходной характеристики, и глубину ООС по переменному току.

Коэффициент усиления резисторных каскадов регулируют обычно изменением крутизны АЭ. Если усилитель выполнен иа ВТ, то каскад, следующий за регулируемым резисторным, должен быть нерегулируемым. В противном случае усиление первого каскада будет изменяться незначительно, поскольку одновременно с изменением крутизны его транзистора будет изменяться входная проводимость следующего каскада.

Коэффициент усиления селективных каскадов регулируют различными способами. Если каскад выполнен иа БТ и регулирование усиления осуществляется путем изменения крутизны транзистора, следует применять транзисторы, которые обладают в исходном режиме достаточно высокой граничной частотой /j,p, поскольку на частотах, близких к граничной, зависимость

S (/jg) проявляется слабее.

Регулируемые каскады иа БТ общего применения характеризуются относительно малой амплитудой входных сигналов, при которой в каскаде наступают значительные нелинейные искажения, если снижение усиления достигается путем уменьшения тока эмиттера. Поэтому были разработаны спе-

циализированные транзисторы, характеризующиеся удлиненной регулировочной характеристикой (УРХ) и предназначенные для работы в РУ. На вход каскада с таким транзистором можно подавать сигналы (при снижении усиления на 20 ... 30 дБ) с амплитудой до 150 мВ (при коэффициенте гармоник около 5 %), что на порядок больше, чем в РУ на транзисторах общего применения. Однако РУ на транзисторах с УРХ характеризуются сравнительно большими перекрестными искажениями при максимальном усилении. Внешние проводимости таких каскадов сравнительно велики и при регулировке изменяются.

Высокочастотные ВТ УРХ типов ГТ328 и ГТ346 специально разработаны для высокочастотных РУ. Усиление каскадов, выполненных на этих БТ, уменьшается при увеличении тока эмиттера. Основной особенностью БТ с УРХ является резкое уменьшение предельной частоты усиления f при увеличении тока эмиттера (коллектора) и, как следствие этого, уменьшение комплексной крутизны на высоких частотах (порядка /рр). Действительная составляющая крутизны при этом может возрастать.Указанная зависимость S (/(q) проявляется при сравнительно небольших значениях тока эмиттера /д (2...4 мА). При увеличении напряжения на коллекторе кривые зависимости /j.p (/g) смещаются в область больших токов и больших значений f.. Выходная проводимость БТ с УРХ определяется не только емкостью коллектора С^, но также активным сопротивлением коллекторного перехода г^, которое резко уменьшается при увеличении тока эмиттера и уменьшении напряжения на коллекторе. Так, при напряжении на коллекторе 1 В и изменении тока эмиттера от 2 до 10 мА сопротивление Гу транзистора ГТ346 изменяется от 100 кОм до 200...300 Ом [84]. Диапазон регулировки усиления вависит от схемы каскада и режима транзистора и может достигать 40... ,..46 дБ на каскад. При этом мощность, потребляемая из цепи управления, ие превышает единиц милливатт.

Применение БТ с УРХ наиболее целесообразно в регулируемых входных каскадах УСЧ и УПЧ на частотах, на которых проявляется зависимость гр (э) (например, в селекторах каналов телевизионных приемников, блоках УКВ радиовещательных приемников). При этом необходимо учитывать специфический характер зависимости нелинейных искажений от ряда параметров (тока эмиттера, напряжения на коллекторе, частоты). Характер зависимости коэффициента перекрестных искажений от тока эмиттера при малых значениях тока такой же, как и у обычных транзисторов (с увеличением тока коэффициент перекрестных искажений уменьшается). При токах эмиттера более 2...3 мА наблюдается максимум коэффициента перекрестных искажений, положение которого зависит от напряжения на коллекторе и частоты усиливаемого сигнала.

Изменение тока коллектора БТ в процессе АРУ достигается подачей управляющего напряжения в цепь базы. Поскольку изменение режима БТ по постоянному току приводит к изменению почти всех его параметров (в частности, активных и реактивных составляющих входной и выходной проводимостей), то зависимость коэффициента усиления каскада от определяется не только свойствами транзистора, но также и параметрами других элементов каскада. В процессе АРУ изменяются эквивалентная резонансная