Ограничитель

Ограничитель (в радиотехнике, а также в отраслях проволочных средств связи, использующих электронные лампы), автоматпч. регулятор усиления сигналов, или устройство, применяемое в усилителях, работающих от электронных ламп, для автоматич. контроля силы сигналов на выходе последних. О. позволяет получать силу сигналов на выходе усилителя, почти не зависящую от силы приходящих сигналов. В настоящее время О. очень широко и разнообразно используется в технике связи.

О. находят применение: 1) в длинноволновых радиоприемных устройствах для ограничения атмосферных разрядов, превосходящих своей силой силу сигналов; 2) в коротковолновых радиоприемных устройствах для выравнивания силы сигналов при фа-дингах; 3) в трансляционных усилителях, работающих от микрофона, для устранения перегрузки выходных каскадов при чрезмерной модуляции (смотрите); 4) в приемн. устройствах, предназначенных для приема телеграфных сигналов, передаваемых с большой скоростью, для исправления формы сигналов, искажаемых избирательными цепями; 5) в проволочной связи гл. обр. на длинных воздушных линиях для борьбы с изменениями силы приема, вызываемыми метеорологическими и климатическими условиями.

По принципу действия О. могут быть разбиты на следующие основные группы. I. О., приводимые в действие частотою самих сигналов, причем О. этой группы различаются 2 видов: а) О., действие которых базируется на том, что режим специальной лампы (диодной или триодной), используемой для ограничения, под влиянием сильных сигналов попадает в область резко выраженного насыщения или, наоборот, в область нулевого анодного тока. О. этого вида обычно включаются или параллельно конденсатору колебательного контура, внося повышенное затухание в контур при большой силе сигнала, или промежуточным специальным каскадом как на высокой, так и низкой частотах и в выпрямительных устройствах. Примером О. этого вида могут служить: Г) Схема ограничителя Райта (Комп. Мар кони), показанная на фигуре 1, в которой колебательный КОН- I тур приключен ме- | жду дополнитель- * ной и контрольной сетками; 2) схема трехкаскадного выпрямителя, работающего по схеме усиления постоянных токов (смотрите Быстродействуюгцие радиопередача и радиоприем, фигура 7). б) О., построенные по принципу регуляторов, в которых усиленные и выпрямленные сигналы управляют степенью усиления, изменяя например смещающее напряжение на сетке одной или нескольких первых ламп усилителя т. о., что при увеличении силы сигнала на выходе уменьшается усиление. Воздействие на степень усиления помимо изменения смещения на сетке может производиться и другими способами, например дополнительным подмагничиванием переходного дросселя или трансформатора, изменением переходного сопротивления в реостат-

Фигура 1.

ных усилителях или включением помощью реле параллельно входному контуру сопротивления и другими способами. Примером подобной схемы может служить: 1) схема, показанная на фигуре 2 и применяемая в коротковолновом радиоприемном устройстве франц. радиоэлектрнч. компании, а также 2) схема с регулированием смещения (см.

Фильтр

Фигура 2.

Оамирание, фигура 9). Схема О. первого вида пригодна лишь для телеграфных сигнатов; для телефонии, в виду того что при О. происходит сильное искажение формы кривой сигнала, она не пригодна. Схемы второго вида с успехом применяются и при телефонии.

II. О., приводимые в действие специальной, посылаемой передатчиком частотой, лежащей вне полосы слагаемых частот сигнала. Различают два вида этих О.: а) О. с прямым регулированием, в которых для целей регулирования усиления применяется нере-гулируемая частота: приемник регулируется со стороны входа; б) О. с прямым или возвратным регулированием, в которых регулирующая усиление частота также регулируется одновременно с сигналами, и т. о. приемник регулируется со стороны выхода. Практически наибольшее распространение получили <х>иг. з. О с непрямым регу лированием, т.к.при прямом регулировании» смещающее напряжение на сетку ламп регулируемого усилителя сильным сигналом может быть доведено до такой величины, что усиление упадет доО. Однако в О. с прямым регулированием (а также и в О. группы I, б) регулирование степени усиления может производиться лишь до определенного предела, иначе возникает самогенерирование усилителя. Дтот предел определяется скоростью реагирования регулирующей системы.Та наиболь-

кает от пачала действия импульса до начала действия регулирующей системы (время запаздывания), a t_t—время окончания процесса регулирования (то есть время окончания hi стационарных в регуляторе процессов).

Достигаемое при этом отношение колебаний силы сигналов, прошедших через регу-

Фигура 5.

лятор, к колебанию их до регулятора приближенно определяется ур-ием:

R =.

^K°-ti+h

Так как время определяется гл. обр. фильтром, то степень регулирования оказывается возможным увеличить, увеличивая время нестационарных процессов. При определенной степени регулирования Ιί₀ скорость регулирования нельзя однако увеличивать выше определенного предела. В О. этого вида, применяемом фирмой Сименс и Гал веке, принципиальная схема которого показана на фигуре 4, колебания силы сигнала по напряжению в 400 раз уменьшаются регулятором до 3 раз, при условии, что эти колебания совершаются в промежуток времени не короче 50 мил-лисекунд,и т. о.такая ’ схема О. оказывается пригодной для уменьшения при коротковолновом приеме замираний. В герм, практике для регулирования при телефонном приеме применяют частоту 2 750 ц/ск. На фигуре 4 фильтр F₂ пропускает телефонные частоты до 2 500 ц/ск., «вырезая» частоту 2 750 ц/ск.; полосный фильтр F пропускает толью ι частоту 2 750 ц/ск. Фильтр F₃, включенный после выпрямителя, поглощает обертоны.

Принцип действия описанного О. с регулятором м. б. изучен при помощи схемы фигура 5. В этой схеме регулирующее устройство состоит из «системы передачи» Μχ и «регулирующей системы»

31₂. При бездействии регулирующей системы между напряжением на входе V_x и напряжением на выходе F₂, существует соотношение V₂=AV_l, где А—фактор передачи системы Μχ, обычно зависящий от F,. При действии регулятора A=f (F₂). Для того чтобы происходило регулирование, f(V_t) должен быть убывающей ф-ией от F,. Статич. действие регулятора состоит в следующем. При изменении па малую величину AFj, изменяется V ₂ на величину W _г. Тогда F₂+ Д7_г=(Д +

Поеле ряда преобразований найдем "=R

10 50 ЛЮ 500 ЮС0

Фнг. 7.

-ΔΓ,).

где

1 —V

О А

civ

ilian степень регулирования, к-рую можно достигать без самогенерирования,—функция /_r/<₂, где (фигура 3) ϊχ—время, к-рое проте-

R—фактор регулирования. Для того чтобы R во всей области регулирования остался постоянным, должен быть соблюдено, как показывает

интегрирование, следующее условие: У₂=•=CVR, где С произвольная постоянная. На фигуре 6 показана зависимость V_г от V₁ при различных R. Условия получаются тем идеальнее. чем меньше R. Однако для стабильной работы регулятора при скачкообразном изменении ЛУ_а величины V₂, то есть при έ₂=0, а следовательно скачкообразном изменении дА

А на величину ДУ₂ через время t_x получается, что R должен быть больше или равно 0,5, то есть критич. фактор регулирования (смотрите выше) для этого случая Ιί_ο=0,5. При ί₂=0 величина R₀ зависит уже: 1) от tjt_x и 2) от вида функции переходного состояния <р (<)· На фигуре 7 показана кривая зависимости R₀ от t_ijt₁для импульса. На фигуре 8 та же зависимость: I— для φ (ί). дающей при значениях ί₂>ί₂ экспоненциальную зависимость, и II — для ф-ии перехода, состоящей из прямой линии, наклонной к оси абсцисс (то же на фигуре 9,

Нспгятеншна ctm>te j _и jjy ВреМЯ, ΚΟΤΟρΟβ

Фигура ίο. требуется, чтобы регулятор перешел из одного состояния равновесия вдругое, пропорционально среднему арифметическому ί ₂и t_x и обратно пропорционально логарифму отношения !}.

«о

Чрезвычайно важным обстоятельством в подобном виде О., меняющим смещение на сетке, является количество ламп, на которых одновременно меняется смещение. На фигуре 10 показана зависимость усиления от напряжения на сетке при различном числе ламп. Из этой фигура видно, что регулирование тем совершеннее, чем больше число ламп в усилителе с управляемым смещением.

Лит.: W h e e 1 е г Н., Automatic Volume Control for Radio Receiving Sets, «Proc. of the Inst, of Radio Eng.», N. Y., 1928, vol. 16,1; L о f f i η E., White J., Direct Coupled Detector a. Amplifiers with Automatic Grid-leaks, ibid., 3;Kappelmayer 0., Spannungsbegrenzer fur Verstdrker, «Jahrb. d. drahtl. Telegr. u. Teleph.», В., 1928. В. 32, Η. 1, 1928.