Расчет параметров схемы регулировки усиления

5.1 В техническом задании на проектирование усилителя, как правило, содержится требование обеспечить регулировку усиления в заданных пределах. Для реализации этого требования применяют схемы плавной и ступенчатой (или обе вместе) регулировок усиления. Наиболее часто в ШУ и ИУ плавная регулировка осуществляется путем введения последовательной ООС по току (см. рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 – Схема плавной регулировки коэффициента усиления

Величину номинала регулировочного резистора можно определить из соотношения

(5.1)

где D - глубина регулировки, относительные единицы.

5.2 Если значение D не задано, то необходимо определить требуемую величину регулировки усиления, исходя из возможного изменения сигнала на входе и необходимого технологического запаса по коэффициенту усиления.

5.3 Ввиду того, что помимо коэффициента усиления данная регулировка меняет и другие параметры каскада ( ), ее не рекомендуется применять во входном каскаде. Введение регулировки в выходной каскад может привести к перегрузке промежуточных каскадов. Наиболее целесообразно плавную регулировку вводить в один из промежуточных каскадов (предварительно оценив возможность перегрузки каскадов, стоящих перед регулируемым каскадом).

5.4 При большой глубине регулировки (D>20дБ) следует применять ступенчатую регулировку усиления. Если усилитель предназначен для работы в согласованном тракте передачи (т.е. , где - характеристическое сопротивление тракта передачи), то ступенчатый регулятор (аттенюатор) целесообразно выполнить на основе симметричных аттенюаторов Т- или П-типов (см. рисунок 5.2, а, б).

Рисунок 5.2 - Схемы симметричных аттенюаторов Т-типа (а)

или П-типов (б)

5.5 Для П-образной схемы аттенюатора номиналы элементов определяются из следующих соотношений

(5.2)

5.6 Номиналы Т-образной схемы аттенюатора определяются следующим образом

(5.3)

5.7 Принципиальная схема ступенчатого регулятора на 18 дБ для 75-омного тракта передачи приведена на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 - Принципиальная схема ступенчатого регулятора

5.8 Схема на рисунке 5.3 построена на основе одинаковых П-образных звеньев с затуханием в шесть децибел. В зависимости от положения переключателей данный регулятор обеспечивает затухание от 0 до 18 дБ с шагом 6 дБ.

5.9 Подобный регулятор обычно располагают между источником сигнала и входом усилителя. В связи с тем, что входное и выходное сопротивления данного регулятора не зависят от уровня вносимого затухания, величина частотных и временных искажений, создаваемых входной цепью, также остается постоянной при разных уровнях затухания.

5.10 Контрольные вопросы

1. Какие виды регулировок коэффициента передачи применяются в ШУ и ИУ?

2. Какие исходные данные необходимы для расчета параметров элементов в схеме регулировки?

3. Какой способ используется при необходимости обеспечения большой глубины регулировки?

4. Какие типы звеньев применяются в ступечатом аттенюаторе?

5. Какой зависимостью связаны параметры резисторов схемы регулировки с заданной глубиной регулировки?