50 WO 200 600 WOO 2000

5000 10000 10000Гц

Рис. 5.12. Фильтры нижних частот (а); верхних частот (б) частотного корректора; характеристики фильтров верхних п нижних частот частотного корректора (в)

5.12в показаны совместные частотные характеристики обоих фильтров, снятые экспериментально:

/орз, Гц ............ 80 120 180 300

Ru кОм............ 20 13 10 5,6

2, кОм............ 24 18 13 6,8

5.3. Управляемые усилители

В состав передающей или студийной аппаратуры входят автоматические регуляторы уровня, одним из узлов которых является управляемый усилитель. Он может быть выполнен в виде усилителя, в котором один из резисторов, определяющий коэффициент передачи, заменяется электронным устройством с сопротивлением, зависимым от управляющего напряжения (управляемым элементом). Другим способом выполнения управляемого усилителя является последовательное включение пассивного управляемого звена (электронного потенциометра) и обычного усилителя.

Наиболее критичным требованием к управляемым усилителям является необходимость обеспечения малого значения коэффициента гармоник, что в большой мере определяется выбором управляемого элемента.

В высококачественных управляемых усилителях в качестве управляемых элементов полупроводниковые диоды или биполярные транзисторы нашли ограниченное применение, так как при их

использовании возрастают нелинейные искажения, шумы и паразитные импульсы регулировки.

Заданные параметры могут быть получены при использовании в качестве управляемого элемента полевого транзистора, когда: напряжение на участке сток - исток не превышает 100 мВ.

В схеме управляемого усилителя с полевым транзистором в цепи обратной связи, предложенном в [42], управляющее напряжение изменяется от 0,5 до 3 мВ, при этом коэффициент передачи увеличивается на 20 дБ. Однако эта схема не обеспечивает малых нелинейных искажений при больших сигналах {Ubx- =45 мВ) и малом управляющем напряжении (t/ynp=l мВ). В-этом случае коэффициент гармоник равен 10%. При увеличении управляющего напряжения до 3 мВ коэффициент гармоник уменьшается до 0,1%.

Лучшие показатели имеет схема на рис. 5.13. Глубина регулировки в этом усилителе 30 дБ, частотный диапазон 20 Гц-

20 кГц и коэффициент гармоник не более 0,5%. Меньшее значение коэффициента-гармоник достигнуто здесь за счет введения положительной обратной связи (резистор R*), по которой управляемый сигнал попадает в цепь управляющего напряжения.

Другой вариант управляемого усилителя показан в. схеме автоматического регу-эпр лятора уровня на рис. 5.14 [42]. Здесь управляемый . усилитель состоит из управляемого звена, выполненного по балансной потенцио-

г, с 1о метрической схеме, и мас-

Рис. 5.13. Схема управляемого усилителя

с компенсацией нелинейных искажений штабного усилителя на ОУ

К140УД1Б. В качестве управляемого элемента используется ИС ключа 1КТ902, состоящего из двух идентичных полевых транзисторов.

Для сохранения достигнутой глубины регулировки перед усилителем включен симметричный каскад на полевых транзисторах, обладающий высоким входным сопротивлением.

Напряжение с выхода усилителя, равное 1 В, подается через буферный каскад на двухполупериодный детектор. После усилителя на ИС К140УД1Б и фильтра нижних частот это управляющее напряжение поступает на вход управляемого элемента.

Результаты измерений макета автоматического регулятора следующие [42]: при увеличении входного уровня на 20 дБ выходной уровень возрастает на 5%, время установления коэффи-

1000

циента передачи 1 мс, время восстановления 1,5 с, коэффициент гармоник от 0,1 до 0,5%, неравномерность амплитудно-частотной характеристики в диапазоне 100-6000 Гц не более 3%.

4-i2,SS

]2,4К

П!В7Г

-tf-4 -п,вв +12,ъа

-12,66

Рис. 5.14. Схема автоматического регулятора уровня

ЪЛ. Балансные модуляторы

К основным требованиям, предъявляемым к балансным модуляторам, относятся: уровень нелинейных искажений, измеренный двухчастотным методом; уровень шума; уровень несущей по отношению к уровню боковых и уровень комбинационных составляющих. Различные способы реализации модуляторов можно разделить на две группы. В схемах первой группы перемножение осуществляется путем коммутации со звуковой частотой сигнала несущей частоты. Примером таких схем является кольцевая диодная или транзисторная схема. В схемах второй группы используются четырехквадрантные перемножители.

На рис. 5.15 показана схема балансного модулятора, относящегося к первой группе [42].

Сигнал несущей частоты коммутируется с помощью интегрального ключа 1КТ902. Напряжение звуковой частоты поступает на стоки полевых транзисторов ключа, а напряжение несущей частоты (в данном случае 128 кГц) - на затворы. При таком включении схема на ключе работает как перемножитель.

Инвертирование сигнала по входу несущей выполнено с помощью ИС 2ЛБ172, в которой логические элементы И - НЕ ис-шользуются как ус{1литель с глубоким ограничением.