Автоматичне регулювання посилення

Н. - Чи можна в транзисторних схемах зробити автоматичне регулювання посилення (АРУ), що залежить від величини сигналів? Я хочу сказати - таку регулювання, яка б служила не тільки для згладжування завмирання сигналу, але і для усунення будь-яких коливань сигналу, як, наприклад, при проїзді автомобіля з приймачем під металевим мостом.

Мал. 117. Підсилювальний каскад високої або проміжної частоти, керований системою автоматичного регулювання посилення (АРУ).

Л. - АРУ в транзисторних схемах будується за тими ж принципами, що і в лампових схемах. Ти знаєш, що посилення транзистора залежить від його крутизни, яка в свою чергу змінюється від струму емітера. Отже, змінюючи зміщення бази, можна змінювати посилення. Якщо використовується, як це зазвичай буває, транзистор структури p-n-p, то струм емітера, а отже, і посилення можна зменшити, зробивши базу менш негативною.

Н. - А, я здогадався, для цієї мети використовують напруга, що знімається після детектування і усереднене за допомогою паралельно з'єднаних опору і ємності.

Л. - Правильно, однак і тут не слід випускати з поля зору, що управління транзистором вимагає не напруги, а потужності. Тому часто доводиться знімати регулююча напруга після посилення постійної складової, отриманого від детектора сигналу. Пізніше ти побачиш, що в цьому немає нічого складного.

Н. - А поки я бачу (рис. 117), що каскади високої і проміжної частоти управляються досить простою системою АРУ. Напруга, яка повинна бути тим більше позитивно, ніж сильніше сигнал, надходить на базу через опір. Інша опір, поєднане з негативним полюсом джерела живлення, разом з утворює дільник напруги.

Таким чином, середній потенціал бази буде змінюватися: він буде тим негативним, ніж слабкіше сигнал, що спричинить за собою збільшення посилення. При сильних сигналах, навпаки, потенціал бази буде менш негативним, що призведе до зниження посилення. Отже, все буде чудово!

непередбачена труднощі

Л. - Я ще раз змушений затьмарити твою радість: твій оптимізм не так вже обґрунтований. Не забувай, що в транзисторі все взаємопов'язане і що кожна зміна однієї з величин різко змінює всі інші. В даному випадку вхідний і вихідний ємності змінюються одночасно і в тому ж напрямку, що і величина струму емітера.

Н. - Значить, регулююча напруга своїми змінами викликає ще і расстройку коливальних контурів, включених на виході і вході транзистора?

Мал. 118. Схема посиленою АРУ з діодом Д, що вносить змінне загасання в перший коливальний контур.

Л. - Ну, так, Незнайкин, але цим, однак, не обмежуються неприят Іост, так як вхідний і виходнбе опору також змінюються в залежності від струму емітера, але в протилежному напрямку.

Н. - А це важливо? Адже збільшення цих опорів лише меньпі буде шунтировать йонтури на вході і виході. І приймач стане більш виборчим.

Л. -. і тому він гірше буде відтворювати звук, так як смуга пропускання стане більш вузькою і ми втратимо високих звуків при прийомі сильних сигналів.

Н. - За час, який я тебе знаю, Любознайкін, я зрозумів твій метод, який полягає в тому, щоб накопичувати найбільші труднощі, а потім усувати їх як би за помахом чарівної палички. Так будь люб'язний і вдар своєю чарівною паличкою.

Л. - По правді кажучи, тобі слід задовольнитися компромісом, так як нелегко усунути всі недоліки, які я тобі вказав. Для цієї мети можна посилити дію регулятора, впливаючи одночасно на затухання налаштованого контуру, з тим щоб підвищити це затухання, коли сигнали стають сильнішими. Ось дуже спритно придумана схема, що дозволяє це зробити (рис. 118). Ти знайдеш тут той же спосіб управління посиленням за допомогою постійної складової напруги детектованих сигналів, яке прикладається до бази транзистора. Але, крім того, ти несподівано для себе виявиш в схемі незвичайний діод Д, включений між висновком одного з вхідних контурів і опором розв'язки в ланцюзі колектора, Спробуй проаналізувати його роль.

Н. - Добре. Припустимо, що сигнали, що приймаються стають сильнішими Напруга, що надходить через опір на базу другого транзистора, буде робити базу менш негативною, і струм емітера цього транзистора зменшиться. Струм колектора також зменшиться. Значить, зменшиться падіння напруги, що створюється цим струмом на опорі. Це призводить до того, що точка А стане більш негативною і пропускається діодом Д ток збільшиться, тому що прикладається до діода в прямому напрямку напруга зросте. От і все.

Л. - Ні, це не все. Тому що ланцюг, в яку входить діод (я провів її жирною лінією), як ти бачиш, шунтирует наш перший налаштований контур. Той факт, що струм в цьому ланцюгу збільшується, означає, що її опір зменшується. Отже, цей ланцюг вносить в перший коливальний контур загасання, що збільшується при прийомі сильних сигналів.

Н. - Я зрозумів, у чому справа! Для сильних сигналів, коли внутрішні опору транзисторів підвищуються, ти штучно ввів тут опір, величина якого зменшується. І, таким чином, ми одним зміною компенсуємо інше. Крім того, збільшені втрати в контурі знижують посилення, що підсилює дію АРУ.

Л. - Незнайкин, мені здається, що скоро ти будеш вчити мене теорії і практиці транзисторів.