2.2.1. Схемы режимных ару

Эти схемы просты, не требуют дополнительных элементов и позволяют достаточно эффективно регулировать усиление. Как известно, коэффициент усиления резонансных усилителей на транзисторах зависит от крутизны , входной и выходной проводимостей транзисторов и . Низкочастотные значения этих величин , и определяются режимом транзистора – постоянным током коллектора и напряжением на коллекторе . Зависимость указанных величин от проявляется слабо, а от практически линейна до =310 мА в зависимости от типа транзистора. Поэтому основным регулируемым параметром в схемах режимных АРУ является ток коллектора , изменение которого достигается подачей регулирующего напряжения на базу или эмиттер транзистора.

Схемы АРУ с подачей на базу или эмиттер транзистора приведены на рис. 2 и 3 соответственно. Регулируемый усилитель выполнен по схеме ОЭ на основе микросхемы УС281 (универсальный усилитель). Резонансный контур подключен к выводам 12 и 14 микросхемы. Напряжение питания на микросхему подается от двух источников имеющих +6,3 В и –6,3 В относительно земли. Напряжение от одного источника подается на вывод 7 (-6,3 В), а от другого источника – на вывод 10 (+6,3 В). Напряжение +6,3 В поступает на коллектор через резисторы , и катушку контура.

Регулирующее напряжение, снимаемое с нагрузки детектора, через RC- фильтры АРУ подается или на вывод 3 (см. рис. 2) или на вывод 4 (рис. 3). В схеме АРУ (рис. 2) через источник регулирующего напряжения протекает небольшой ток базы, так что для управления достаточно мощности, которую обеспечивает диодный детектор. В схеме АРУ (рис. 3) нужен более мощный источник регулирующего напряжения, так как через него проходит значительный ток эмиттера. Поэтому за диодным детектором ставят усилитель постоянного тока (усилитель АРУ) или используют, как это сделано в данной работе, транзисторный детектор АРУ, который сам дает усиление по мощности.

Для повышения эффективности регулировкой охватывается несколько усилительных каскадов или используются более сложные схемы режимных регулировок.

Одна из таких схем (рис. 4) собрана на микросхеме 2УС282 (регулируемый усилитель). В состав микросхемы (обведена пунктиром на рис. 4) входят три транзистора типа КТ307 и семь резисторов. Резисторы , , стабилизируют режим транзистора по постоянному току. Резисторы и образуют делитель в базовой цепи . Напряжение питания +6,3 В подается на вывод 10 и через резисторы фильтра коллекторной цепи и поступает на коллекторы транзисторов и . Усиливаемый сигнал подается на вывод 3, а регулирующее напряжение – на вывод 2. На транзисторах и собран каскодный усилитель по схеме ОЭ-ОБ, а транзистор используется для регулировки усиления. Регулирование усиления здесь происходит за счет управления по току эмиттера транзистора . В процессе регулирования выполняется условие

Действительно, транзистор является источником стабильного коллекторного тока , так как выходное сопротивление каскада на много больше входного сопротивления со стороны эмиттеров каскадов на транзисторах и . Регулирование происходит так. При слабом входном сигнале транзистор заперт начальным значением и весь ток проходит через транзистор . При этом крутизна максимальна и усиление микросхемы для слабых сигналов также максимально. При увеличении сигнала регулирующее напряжение возрастает и транзистор отпирается. Теперь часть тока ответвляется в , следовательно, ток через уменьшается, и усиление микросхемы падает (такой метод регулирования усиления называют иногда регулированием за счет разветвления токов). Благодаря более высокому (в 3-4 раза по сравнению со схемой ОЭ) устойчивому начальному усилению каскода ОЭ-ОБ, исследуемая схема обладает повышенной глубиной регулировки усиления.

Режимные методы АРУ имеют ряд недостатков. Во-первых, из-за криволинейности характеристик транзистора при работе АРУ возникают нелинейные и перекрестные искажения сигнала. Эти искажения начинаются при амплитуде сигнала на базе транзистора порядка 10-20 мВ и возрастают с уменьшением коллекторного тока. Во-вторых, при работе АРУ изменяется амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики усилителя, так как изменяются , , и транзистора. Изменение, например, фазочастотной характеристики может привести к нелинейным искажениям сигнала в приемниках ЧМ и ФМ колебаний. Указанные недостатки меньше проявляются при использовании нережимных методов регулирования усиления.