Принцип действия системы автоматической регулировки усиления

Н. — У меня возник вопрос, нельзя ли во избежание неприятного явления замирания воспользоваться направленным приемом?

Л. — Это, несомненно, возможно. И для установления постоянной связи между двумя точками на земном шаре применяют направленные антенны как при передаче, так и при приеме. Однако в радиовещании такой способ рекомендовать нельзя. Для того чтобы радиостанцию могли принимать повсюду, передающая антенна не должна посылать свои волны только в одном направлении.

А приемник для легкой перестройки с одной станции на другую тоже не может оснащаться антенной направленного действия.

Н. — Иначе говоря, мы должны терпеть замирания, так как воспрепятствовать им не можем?

Л. — Успокойся, Незнайкин. Все приемники оснащены антифединговым устройством, которое называется также автоматической регулировкой усиления (АРУ). Это устройство позволяет избежать воздействия замирания на громкость звучания громкоговорителя. АРУ изменяет чувствительность приемника, уменьшая ее при увеличении мощности принимаемых волн и повышая, когда замирание ослабляет принимаемые волны.

Н. — Как я понял, это устройство воздействует на лампы в УВЧ и УПЧ, от которых зависит чувствительность приемника? И если это так, то воздействует ли оно на характеристики ламп?

Л. — На оба твои вопроса я отвечаю утвердительно. Да, устройство воздействует на усиление этих ламп. Величина же усиления в основном зависит от крутизны. Поэтому для достижения поставленной цели применяют лампы с переменной крутизной.

Переменная крутизна

Н. — Как же можно изменять крутизну? Ведь ты объяснил мне, что на сетки ламп подается такое смещение, чтобы рабочая точка лампы находилась на прямолинейном участке кривой, характеризующей изменение анодного тока в зависимости от потенциала сетки. А я знаю, что, если рабочая точка расположена на нижнем изгибе характеристики, лампа совершенно не усиливает, а детектирует.

Л. — Все это, мой дорогой друг, правильно, когда мы имеем дело с лампами, обладающими прямолинейной характеристикой, о чем ты только что сказал. А для обеспечения АРУ используют лампы с переменной крутизной. Кривая... есть кривая.

Рис. 113. Характеристика с переменной крутизной позволяет при разных амплитудах напряжении на сетке получить одинаковые амплитуды анодного тока. Для этого перемещают рабочую точку, изменяя потенциал сетки.

Рис. 114. Напряжение АРУ, снимаемое с резистора R нагрузки детектора, после прохождения через фильтр R. С, подается на сетки обеих ламп УВЧ.

Как ты видишь, по мере того как отрицательный потенциал рабочей точки становится меньше, крутизна повышается. В точке В она выше, чем в точке А (рис. 113). Кривизна характеристики, однако, очень плавная, в результате чего небольшой участок этой кривой практически не отличается от отрезка прямой линии. Следовательно, колебания с малой амплитудой напряжения не способны вызвать искажений анодного тока.

Н. — Так вот в чем дело! Благодаря рисунку, который ты мне показал, я понял, что происходит. В точке А с малой крутизной ты прилагаешь напряжение с большей амплитудой, чем в точке В, где крутизна выше. И оба напряжения на сетке порождают колебания анодного тока с одинаковыми амплитудами. Я предполагаю, что проблема решается путем перемещения рабочей точки в зависимости от амплитуды колебаний, поступающих на вход приемника. Чем слабее эти колебания, тем сильнее они сдвигают рабочую точку вправо, чтобы более высокая крутизна обеспечила лучшее усиление.

Л. - Именно это происходит в лампах с переменной крутизной.

Н. - Подведем итоги: чем мощнее принимаемые волны, тем большее отрицательное напряжение нужно подать на сетку ламп УВЧ и УПЧ. Как это осуществляется системой АРУ?