СИСТЕМЫ АРУ НА ТРАНЗИСТОРАХ

И. Василькевич, Радио №4/1964, ст.34

Одной из причин, затрудняющих создание эффективной системы АРУ на транзисторах, является отсутствие достаточно хорошей схемы детектора АРУ, которая развивала бы необхо­димую для управления мощность и в то же время была простой и тем­пературно-стабильной. Чтобы полу­чить достаточную мощность в боль­шинстве схем сигнал АРУ после детектирования усиливается по по­стоянному току. Создать же темпе­ратурно-стабильный усилитель по­стоянного тока, как известно, доста­точно трудно.

Детектор АРУ, схема которого приведена на рис. 1, будучи пре­дельно простым, не только развивает мощность, достаточную для регули­рования, не требует усилителя по­стоянного тока, но и обладает до­статочной температурной стабили­зацией. В диапазоне температур от —60° до +60° температурный дрейф такого детектора, приведенный ко входу для германиевого транзистора П402, не превышает 1,5 мвГ С. По­вышенная температурная стабиль­ность схемы объясняется тем, что по постоянному току ее свойства близки к схеме с общей базой, так как база и эмиттер транзистора сое­динены через катушку связи, сопро­тивление которой постоянному току практически равно нулю. Напряже­ние задержки детектора около 200 мв.

При высокочастотном сигнале, пре­вышающем напряжение задержки, транзистор открывается, й на его эмиттере возникает постоянное на­пряжение, которое создается при прохождении тока эмиттера через сопротивление R. При дальнейшем росте сигнала (рис. 2) эмиттерный ток транзистора быстро увеличи­вается до насыщения и напряжение на эмиттере относительно земли ста­новится практически равным напря­жению питания.

На рис. 2 и 3 приведены зави­симости постоянного напряжения ре­гулирования Е_эз и входного сопро­тивления детектора АРУ от величины входного сигнала при различных величинах сопротивления R в цепи эмиттера при температуре 18° С. В несложных приемниках, работаю­щих в диапазоне температур -10° — +30°, можно использовать схему детектора АРУ, приведенную на рис. 4 в статье И.Василькевича («Ра­дио» № 1, стр. 49—52, 1964 год).

На управляемый делитель напря­жение АРУ подается через фильт­рующую RC-цепочку. Постоянная времени АРУ т=RC выбирается из обычных соображений: для вещатель­ных и телефонных приемников по­рядка 0,2—0,02 сек для телеграфных 0,1 — 1 сек.,

Полная практическая схема уси­лителя ПЧ с системой АРУ приве­дена на рис. 4. В схеме применены раздельные детекторы сигнала и АРУ. Верхняя частота модуляции, пропускаемая П-образным фильтром C13R₂₀C14, включенным в коллектор ­детектора сигнала составляет 4000 гц. Сопротивление R14, включенное ме­жду базой транзистора Т5 и катушкой связи, увеличивает входное со­противление детектора сигнала и одновременно повышает температур­ную стабильность. Следует помнить, что электролитический конденсатор на частотах выше 20—30 кгц является уже не емкостью, а индуктивностью, поэтому электролитический конден­сатор С12 для развязки по высокой частоте в эмиттере транзистора T₅ нужно зашунтировать бумажным или керамическим конденсатором порядка 0,01—0,05 мкф.

Контур L1C7 вместе с катушками связи L2, L3 выполнен в броневом сердечнике типа СБ-1а и имеет 160 витков провода ПЭВ-0,1 с отво­дом от 80 витка. Катушки связи имеют по 26 витков провода ПЭВ-0,1. Средняя частота настройки контура 465 кгц.

Система АРУ усилителя построена по принципу управляемого делителя. Напряжение с детектора АРУ (тран­зистор Т4) через цепочку R1C2R8C₁₀ подается на управляемый делитель. При отсутствии сигнала через нее протекает ток порядка 110 мка. Величина этого тока устанавливается соответствующим выбором величин сопротивлений делителя R2R3. Чтобы при работе системы АРУ потенциал катодов диодов Д1 и Д2 не менялся, ток делителя R2R3 должен в 5—10 раз превышать максимальный ток через диоды (0,5—1 ма).

Коэффициент усиления по напря­жению со входа на выход детек­тора, нагруженного на эквивалент входного сопротивления усилителя НЧ, равный 470 ом и составляет около 400 (100 мкв на входе и 40 мв на выходе детектора).

Система АРУ срабатывает при сигсиг­нале на входе усилителя ПЧ около 300 мкв и при дальнейшем увеличе­нии сигнала вплоть до 400 мв, то есть при изменении напряжения на входе более чем в тысячу раз напряжение на выходе практически не меняется (рис. 5). Указанная величина за­держки АРУ (300 мкв) осуществляет­ся выбором соответствующих коэф­фициентов включения детекторов сиг­нала и АРУ в контур L1C7 (п_с= п_ару— 1/₆. При увеличении сиг­нала на входе усилителя ПЧ до 1 в нелинейных искажений сигнала на выходе детектора визуально не на­блюдается.

На рис. 6 приведена другая практическая схема усили­теля ПЧ. Она проще предыдущей но обладает несколько худшими па­раметрами. База транзистора Т2 непосредственно соединена с коллек­тором транзистора Т1. Это позволяет хорошо застабилизировать этот кас­кад по постоянному току, не шунти­руя его вход сопротивлениями тем­пературной стабилизации. В усили­теле использован комбинированный детектор сигнала и АРУ, описанный в «Радио» № 1 за 1964 год, стр. 52. Управляемый делитель выполнен на германиевом диоде Д9Д, начальный ток через диод 100 мка. Система АРУ срабатывает при сигнале на входе усилителя около 250 мкв. При увели­чении входного сигнала от 250 мкв до 70 мв (то есть в 280 раз) напряже­ние на выходе детектора меняется в 2 раза. Предельно-устойчивый ко­эффициент усиления по напряжению этого усилителя около 1000. Требуе­мый коэффициент усиления (меньше предельно-допустимого) можно полу­чить соответствующим выбором резо­нансного сопротивления контура L1C7, включенного в коллектор тран­зистора Т3.

Режимы усилителей по постоянно­му току для различных напряжений питания приведены в таблице 1.