При супергетеродинном приеме частота гетеродина может изменяться вследствие воздействия разнообразных дестабилизирующих факторов.
Вследствие этого разностная частота сигнала на выходе преобразователя частоты может существенно отличаться от . В этих условиях прием полезных сигналов может оказаться невозможным (сигналы не попадут в полосу пропускания приемника). Для того чтобы сохранить разностную частоту близкой к , на которую настроен приемник, необходимо постоянно корректировать частоту . Подстройка может осуществляться вручную или автоматически с помощью схемы автоматической подстройки частоты (АПЧ) (рис.8).
В системе АПЧ содержится ЧД(ФД), который реагирует на величину и знак расстройки Δf=fПР-fУПЧ. На выходе ЧД вырабатывается напряжение, прямо пропорциональное величине расстройки, а полярность напряжения зависит от знака расстройки. Выходное напряжение АПЧ используется для управления частотой гетеродина.
Рис. 8. Схема подстройки частоты гетеродина
При работе приемника уровень входного сигнала может изменяться в значительных пределах. Вследствие этого выходной сигнал приемника также изменяется, что может нарушить работу РТС.
Автоматическая регулировка усиления
Для устранения этого недостатка используют схему АРУ (рис. 9).
Рис. 9. Схема АРУ в супергетеродинном приемнике
Схема АРУ обеспечивает на входе приемника практически неизменный уровень сигнала при больших колебаниях амплитуд входного сигнала.
Принцип действия АРУ основан на автоматическом изменении коэффициентов усиления отдельных каскадов усилителей приемника при колебаниях входного сигнала.
Главным элементом системы АРУ является амплитудный детектор (АД), который реагирует на уровень принятого радиосигнала. На выходе АД вырабатывается постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде несущего колебания АУПЧ. Это напряжение в схеме АРУ сравнивается с номинальным значением: UУПЧ-U0=ΔU. Напряжение, пропорциональное этой разности (UАРУ=КАРУΔU) используется для изменения коэффициента усиления как УПЧ, так и других усилительных каскадов, так что уровень выходного сигнала приёмника остается постоянным.
Источник: studopedia.su
Понятие автоматической регулировки усиления
Первое, что мы узнаем, войдя в мир электроники, – это как разработать схему на операционном усилителе с заданным коэффициентом усиления. Это не особенно сложно, и даже после того, как мы познакомимся со всеми нюансами и недостатками, связанными со схемами усилителей, мы всё еще можем уверенно проектировать системы, для которых требуется выходной сигнал, равный входному сигналу, умноженному на фиксированный коэффициент усиления.
Но что происходит, когда вся эта парадигма разваливается? Что мы можем сделать, если фиксированным параметром является не коэффициент усиления, а величина выходного сигнала? Фиксированный коэффициент усиления может создавать постоянную амплитуду выходного сигнала, когда амплитуда входного сигнала известна и неизменна, но это не всегда так, и, кроме того, иногда амплитуда входного сигнала сильно изменяется.
АРУ-автоматическая регулировка усиления.Как это работает и зачем нужна
Замыкание петли
Решением здесь является то, что называется автоматической регулировкой усиления, сокращенно АРУ (англ. AGC, automatic gain control). Мы можем интуитивно сделать вывод, что в системе с разомкнутой петлей фактически нет способа достичь этого – чтобы правильно регулировать усиление, схема усилителя должна знать амплитуду сигнала на выходе. Следовательно, АРУ требует обратной связи. Она также (и неудивительно) требует усилителя с переменным коэффициентом усиления (VGA, variable gain amplifier).
Ниже приведена (очень) базовая архитектура системы АРУ.
Выходной сигнал усилителя с переменным коэффициентом усиления (VGA) подается не только на следующее устройство в тракте сигнала, но также и на измерительную схему, которая определяет амплитуду выходного сигнала и регулирует усиление соответствующим образом. Измерение амплитуды выполняется детекторным блоком, для чего используется различные типы детекторов – четыре стандартных типа: детектор огибающей (или выпрямитель), квадратичный, среднеквадратичный (СКЗ, RMS) и логарифмический.
Адаптация к изменениям
Как и другие системы обратной связи, АРУ может «захватывать» входной сигнал, поэтому постепенные изменения амплитуды на входе будут иметь минимальное влияние на выходной сигнал. Однако АРУ не может мгновенно адаптироваться к быстрым изменениям; на самом деле, чрезвычайно быстрое время отклика нежелательно, потому что это сделает систему АРУ чрезмерно чувствительной к шуму или преднамеренным изменениям амплитуды входного сигнала (то есть амплитудной модуляции).
Термин «время срабатывания» (в англоязычной литературе «attack time», «время атаки») относится к реакции схемы АРУ на увеличение амплитуды входного сигнала, а «время восстановления» (в англоязычной литературе «decay time», «время затухания») относится к ее реакции на уменьшение амплитуды входного сигнала. На следующем графике от Analog Devices сравниваются характеристики срабатывания и восстановления для четырех стандартных типов детекторов.
Как видите, при выборе типа детектора необходимо принять во внимание требования к отклику системы.
АРУ для радиочастотного приемника
АРУ является критическим аспектом конструкции радиочастотного приемника. Плотность энергии электромагнитного излучения уменьшается пропорционально квадрату расстояния. Таким образом, уровень радиочастотного сигнала в приемнике резко меняется в зависимости от того насколько близко приемник находится к передатчику. АРУ постоянно обеспечивает усиления принимаемого сигнала до уровня, обеспечивающего эффективную обработку схемой демодулятора.
В наш век высокоинтегрированных, профессионально разработанных, широкодоступных микросхем аналоговых и смешанных сигналов маловероятно, что вам когда-либо понадобится (или вы захотите) разработать собственную систему АРУ (что является не простым процессом). Тем не менее, хорошо бы знать и понимать основные приемы и концепции.
Источник: radioprog.ru
Что такое АРУ (AGC)
Наличие яркого света в кадре камеры видеонаблюдения всегда вызывает засветку предметов. И чем ярче источник света, тем хуже на его фоне выглядят другие объекты, это будут либо просто силуэты, либо вы не сможете разглядеть детали.
Множество различных функций призвано решить эту проблему, на этот раз мы разберемся что такое АРУ (иначе говоря, AGC — автоматическая регулировка освещения). Наличие этой аббревиатуры в характеристиках оборудования означает, что картинка при избыточном или плохом освещении будет «вытягиваться» до должного уровня. АРУ позволяет получить нормальное изображение даже тогда, когда камера смотрит на солнце. Бывают такие условия на объекте, при которых нельзя правильно установить камеру видеонаблюдения , иначе, какая-то важная часть территории не попадет в кадр и не будет контролироваться.
Эффективность работы AGC зависит от того, какие еще дополнительные функции используются, какова матрица камеры, как далеко расположены объекты и прочее.
Автоматическая регулировка изображения бывает простой, задержанной и усиленно-задержанной (в зависимости от условий съемки), а так же, разделяется по предназначению: для моргающего, прерывистого света и для постоянного.
Надо понимать, что возможности АРУ не безграничны, если их недостаточно, то следует использовать камеры с большей светочувствительностью и с более высоким разрешением.
Принцип действия технологии таков: во время съемки камера оценивает освещенность и затемненность участков кадра по заданным допустимым параметрам. Если условия не соответствуют, то сигнал усиливается, изображение обрабатывается и поступает на охранный монитор или жесткий диск видеорегистратора в уже качественном виде. Усилить освещенность затемненных участков при помощи AGC можно максимум в десять раз.
Практически все современные камеры видеонаблюдения оснащены этой функцией. И если вы видите на мониторе картинку полутемного склада в более ярком исполнении, то это работает АРУ. Прекрасно проявляет себя автоматическая регулировка изображения и в уличном видеонаблюдении , когда наступают сумерки, и ИК-подсветка не справляется.
Вся информация, размещенная на сайте, носит информационный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ. Производитель оставляет за собой право изменять характеристики товара, его внешний вид и комплектность без предварительного уведомления продавца.
Источник: www.powervideo.ru