Цепь АРУ:всесторонний обзор

Автоматическая регулировка усиления (AGC) помогает решить проблемы ввода и вывода сигналов, особенно колебания сигналов. Это вы уже знаете; однако люди обычно упускают из виду его механизм или даже то, как он может давать стабильный выходной сигнал. К счастью, мы подробно изучаем схему, объединяя все факты о системе для всех, кто интересуется схемой АРУ.

1. Что такое схема АРУ?

Автоматическая регулировка усиления — это система регулирования амплитуды в электронной схеме усилителя, обеспечивающая постоянный уровень выходного сигнала.

Несмотря на изменение амплитуды входящих сигналов, он регулирует средний выходной сигнал, который изменяет коэффициент усиления усилителя.

Система работает в цикле обратной связи, что означает, что выходной сигнал возвращается как входной сигнал. Цепь может перенаправить вызов обратно в систему через причинно-следственную цепочку, что приводит к циклическому циклу.

Система также может способствовать корректировке и адаптации к изменениям, отсюда и система АРУ ​​с замкнутым контуром.

Блокчейн-схема схемы AGC

2. Какова функция AGC?

AGC является стандартным методом восстановления усиления при обработке сейсмических данных. При изучении морских сейсмических волн ученые применяют к данным системы АРУ. Применение АРУ к данным делает их более наглядными, поскольку без него ученые не могут воспринимать некоторую информацию. Информация теряется из-за затухания амплитуды.

Это идеально, потому что эффекты усиления автоматически зависят от амплитуды электрического сигнала.

Приложение основано на трассировке за трассой с использованием длины оператора AGC. Следовательно, процедура помогает вычислять амплитуды с помощью коэффициента масштабирования в длине оператора АРУ.

Примечательно, что длина оператора АРУ, также известная как окно АРУ, важна для коррекции усиления АРУ и обычно имеет продолжительность в миллисекундах.

Окно АРУ представляет собой продолжительность в миллисекундах, которую ученые используют для выборки сейсмических данных при различных временных константах.

Это идеальный выбор инструмента для обработки, поскольку он прост в применении и использовании для тех, кто знаком с этой концепцией. Однако недостатком этого метода является стирание информации об амплитуде в сейсмических данных.

3. Основной принцип работы AGC

Простой принцип системы AGC заключается в автоматическом управлении выходным сигналом. Это достигается за счет изменения переменной входной амплитуды радиоприемника для выравнивания выходной амплитуды.

Системы автоматической регулировки усиления также выполняют амплитудную модуляцию твердых сигналов.

Напряжение смещения постоянного тока от эмиттера управляет коэффициентом усиления усилителей точно так же, как это происходит в ламповых схемах. Система AGC устраняет необходимость повторной настройки при колебаниях уровня сигнала.

Важно отметить, что усиление — это отношение постоянной выходной амплитуды к уровню входного сигнала в схеме усилителя.

Биполярные транзисторные приемники с системой АРУ требуют питания из-за обратного сигнала усиления.

Если имеется достаточное изменение мощности АРУ, ток базы может легко управлять током эмиттера.

4. Схема АРУ ​​

Этот раздел будет работать над проектом, для которого требуется схема АРУ. Наша цель — усилить аудиосигналы микрофона.

Демонстрация покажет работу аудиоусилителя с максимальным усилением по частоте, не говоря уже о схеме усилителя.

Мы рассмотрим компоненты по отдельности, а затем посмотрим, как они соотносятся в схеме.

i. Разъем микрофона

Разъем микрофона имеет схему, которая делает его активным устройством для передачи слабых аудиосигналов.

Диафрагма вибрирует из-за слабого сигнала и сообщается по ходу в виде тока. Звуковые волны поступают в микрофон в виде слабого входного сигнала различной длины волны.

Ток протекает через резистор постоянного напряжения в нашей цепи микрофона. Конденсатор связи разделяет изменяющийся входной сигнал на последующие курсы.

Схема подключения микрофона

ii. усилитель напряжения

На этом этапе усилитель с одним транзистором усиливает слабый аудиосигнал с микрофона. Схема имеет максимальное усиление для эффективного усиления аудиосигнала.

Переходное соединение действует как входная и выходная клемма, а эмиттерная клемма — для обоих.

Поскольку сопротивление резистора-конденсатора увеличивается с усилением в цепи, убедитесь, что входящие сигналы отсутствуют. Цель состоит в том, чтобы усилитель оставался бездействующим. Однако в данном случае схема представляет собой транзисторную схему, гарантирующую, что выходное напряжение составляет половину общего напряжения в режиме ожидания.

Схема усилителя

iii. АРУ + усилитель

Мы будем использовать усилитель с отрицательной обратной связью с дополнительной обратной связью на положительном контакте. Следовательно, коэффициент усиления также будет зависеть от подключения цепи к положительному контакту.

.

Положительным моментом является то, что полевой транзистор может работать либо как резистор переменного напряжения, либо как транзистор.

Конденсатор (C1) подает сигналы от операционного усилителя на базу транзистора в цепи со всеми компонентами. Следовательно, R2 и C2 помогают преобразовывать энергию переменного тока в постоянный.

Механизмы работы C2, R4 и Q1 очень похожи на однофазный диод. Выходное напряжение прямо пропорционально выходной мощности усилителя.

Схема усилителя с аудиовходом и выходом

Напряжение питания на затворе FED обеспечивает взаимную проводимость, действуя как переменный резистор напряжения. В этом духе, если напряжение затвора увеличивается, это приводит к большей проводимости, что снижает усиление приемника. Если напряжение затвора падает, это уменьшает проводимость от земли к положительному контакту, увеличивая коэффициент усиления усилителя. В этом духе, если напряжение затвора увеличивается, это приводит к увеличению проводимости, что снижает коэффициент усиления приемника.

Если напряжением можно пренебречь, на положительном контакте не будет проводимости. В результате получится схема, действующая как усилитель с отрицательной обратной связью.

В таком состоянии мы можем использовать формулу G =– (R2 / R1) дБ для измерения амплитуды, чтобы убедиться, что коэффициент усиления максимален.

Посмотрите это видео, чтобы лучше понять и увидеть демонстрацию системы в действии.

5. Приложения AGC

Наиболее широко АРУ используется в AM-приемниках. Во многих современных радиоприемниках полезно регулировать звуковые сигналы. Была бы система линейного усилителя без системы, в которой звуковые сигналы колебались бы в зависимости от силы сигнала.

FM-приемники также используют систему AGC для предотвращения перегрузки более надежными сигналами.

Эта система полезна в радиолокационных системах, поскольку помогает уменьшить вклад шума за счет уменьшения нежелательных эхо-сигналов.

Система помогает снизить отношение сигнал/шум при записи звука. Шум более заметен, когда уровень входного сигнала аудиоустройства низкий.

В таких случаях АРУ может быть альтернативой высококачественной записи, поскольку она снижает усиление по мере увеличения сигнала.

кассета с вещательной лентой

(Источник:https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Broadcast_tape_cartridges.jpg)

Эффекты AGC также применяются к телефонным записям. Система помогает записывать обе части разговора для оптимальной работы функции записи звонков.

Эта система также важна для устройств регулировки усиления с голосовым управлением (Vogad). Это тип усиления микрофона, уменьшающий динамический диапазон.

Vogad также используется в системах радиопередачи, поскольку он принимает широкий спектр сигналов и передает знаки на приемлемом расстоянии.

В биологии AGC более заметен в сенсорной области. Примером может служить зрительная система позвоночных, которая использует кальциевую регуляцию для определения уровня освещенности.

Лучше всего иметь в виду, что климатические условия влияют на условия сигнала в системе AGC.

Заключение

Мы много раз видели, как происходит регулировка уровня сигнала в системе AGC. Итак, теперь вы понимаете, что происходит на разных каскадах усилителя. Если вы решите применить теорию на практике, теперь у вас есть вся необходимая информация для проверки системы при различных условиях сигнала. для получения дополнительной информации о схеме или источнике этих компонентов свяжитесь с нами.