CS198257B2 - Connection for automatic control of level of tone frequences devices with automatic alteration of the reverse regulation time constant - Google Patents

Description

Vynnlez se týká zapojení pro automatické řízení úrovně u zařízeni tónových kmitočtů s automatickou změnou časové konstanty zpětné regulace.

Pro zařízení tónových kmitočtů, která pracují s automatickou regulací úrovně, je známo mnoho řešení. U známých řešení se časová konstanta zpětné regulace Tv, která nejlépe odpovídá požadavkům, nastavuje mechanicky nebo ruční obsluhou'elektronického spínače.

Společné pro známá řešení je, že při výskytu nebo okamíbÍt^í^m nárůstu regulovaného signálu vzniká snaha snížit překmt řízení, působený regulačním obvodem, pomocí realizace nejmenší možné časová konstanty regulace T_L, na minimum. Tato rychlost reakce je ostatně při použití zařízení pracujících s automatickou regulací úrovně základním požadavkem.

Rooddl mezi známými řešeními spočívá pak v rychlosti změny zesílení pro vymizení, popřípadě zeslabení vstupního signálu, tzn. v době trvání časové konstanty zpětné regulace Tv bez regulované veličiny. Maanuání doregulovánn, tj. více nebo méně věrné zachování vstupní dynamiky, muže být v ideálnm případě přiblíženo tím, že je časová konstanta zpětné regulace Tv nekonečně velká, přinejmenším je však volena o velikost řádově několika desítek minut.

Pochoořtelně následuje ve velikosti signálu na výstupu při vzrůstu velikosti signálu na vstupu dynamická kommpese. Protože úroveň zdroje signálu je pro každý typ zdroje marimmtizována a vázána, nastavuje se v praxi pří připojení na zdroj signálu zesílení automtické regulace úrovně zesilovače o velikosti nejpravděpodobnějšího největšího očekávaného vstupního signálu. .

Poossatná nevýhoda těchto řešení spočívá ve skutecnnosi, že rychle se ϋj^scí dynamický objem vstupu /jako je tomu například u informací přicházejících od partnerů rozhovoru seskupených v různé vzdálenooti ·od mikrofonu/, nemůže vyvooat priěciřillěj výstupní signál v celé ííSící jestliže doba trvání · dlouhé časové konstanty zpětné regulace Th podstatně překračuje dobu přestávky Tsz ležící mmzi změnou jednotlivých zdrojů signálu /zdrojů zvuku/.

Na nový, od předcHázeících odlišný zdroj signálu je zařízení možno řϊíjpřUit teprve po uplynutí doby TszS>Tj> tj. nějakým způsobem musí být postaráno o to /před přepnutím/, aby zesilovač znovu získal svou citlivost.

Aby bylo možno tento požadavek splnit, byly vyvinuty zesilovače s automatickou regulací úrovně, které disponuji mlou, jen několik sekund trvající Časovou konstantou zpětné regulace Tr’ Při požití těchto zařízeni musí pak být časové konntanty zpětné regulace Tv voleny ve velikosti Tr-^Tsz, V tomto případě se o^jjevi^jjí úrovně signálu, které se na vstupu rychle mění, na výstupu s přibližně stejnou ampU-tudou.

Při takovém zkrácení časové konntanty zpětné regulace Tv, tj . zesílení rychle sledujícím změnu velikosti signálu, musí být počítáno s téměř trvalým transi^ť^nnim řízením zesilovače a s automatickou regulací úrovně, tj. se škodlivým, rušvvým transiť^^ním nárůstem ampUtudy, a v dobách přestávek Tsz, dále se stále se zesilujícím šumem v pozadí /šumem/. Obecně je možno říci, že zkrácení časové konstanty regulace Tv na hodnotu asi jedné sekundy škodí dynamickému objemu jednotlivých slov a slabik, které trvají asi 100 mi li sekund /dále ms, až 1 s, tj. znetvořuje přízvuk reprezentací vlastnosti slovního projevu.

Popsané řešení je přes uvedené podstatné nevýhody ještě stále akceptovvaelné, vhodné pro informativní přenos vstupního signálu a míše být bez dalších opa tření přepojeno na jiné zdroje signálu s menní intenzitou, které se od předcházzjících odlišují.

Úloha vynálezu spočívá v tom, že se vyřazuu^ nevýhody zde popsaných řešeni, jejich výhodné vlastnosti se však nappooi tomu , sjedno οιΰί.

Zapojení podle vynálezu nabízí obecný směr pro realizaci obvodových jednotek, které dobře vyrovnávaj konstantu zpětné regulace Tv na každou změnu vstupního signálu a které mohou mít v regulačním okruhu vestavěno zařízení tónových kmitočtů /zesilovací zařízeni, maaneeické nahrávače signálu/ prtcujíci s rozdílnou automatickou regulací úrovně.

Účelem vynálezu je zcela udržet, vedle co nejlepšího přenosu makrodynamiky, i mikrodynamiku odeeraívvaicí se během několika sekund, a se zřeteeem na změny úrovně zdroje signálu a očekávaných dob přestávek Tsz odasranít silné šumy v pozadí, vznΐkatící při zkreslení dynamiky v době přestávek.

Poostata vynálezu spočívá v tom, že tlumicí kond enzátor je spojen s na úrovni závislým, časově zpožděným vybíjecím proudovým okruhem, jehož regulační vstup je napojen na výstup zapoj ené.

Zapoóení podle vynálezu je uné-ve e zální, je - se zřeteeem na výstupní úroveň - přepínatelné na zdroje signálu libovolné úrovně bez zasahování, přičemž mikrodynamika daného vstupního signálu je zcela zachována a současně je u zdrojů signálu 8 průměrně měněnou intenzitou zaručen poměrně nezkreslený přenos makrodynamiky, definovatelné jen v širokých časových intervalech.

Vyynáez, jehož nové působení spočívá v pocSití elektronicky řízeného obvodu, který může být vestavěn do regulačního okruhu libovolného zesilovače s automaticky ' řízenou úrovni.

Po výskytu vstupního signálu obvod udržuje v konstantním stavu výstupního signálu časovou konstantu zpětné regulace Tv regulačního okruhu na pokud možno neevětší, někooik minut trvající hodnotě primární Časové konntanty zpětné regulace Tv-, a to tak dlouho, až uplyne doba zpoždění To/1-5 s/ nás leduuicí po zeslabení vstupního signálu, která je na jeho okamžité hodnotě nezávislV. Po splynuSí doby zpoždění To je primární časová konstanta zpětné regulace Tv- automaticky ve velmi krátké době /cca 1 s/ změněna na sekundární časovou konstantu zpětné regulace Tv₂> ale jen v tom případě, když během celé doby zpoždění To nepoklesne výstupní signál - v důsledku snížení vstupního signálu přiOoženéro na vstup zesilovače 8 automaticky řízenou úrovní - pod úroveň /cca 6 dB/ určitého referenčního zdroje. Poté co výstupní_ signál poklesne pod úroveň sekundárního referenčního zdroje, se citlivost zesilovače s automaticky řízenou úrovní pomocí obvodu úplně nebo v nutné míře obnoví tím způsobem, že sekundární časová ^пс^п^ zpětné regulace Tv — která až do této fáze určovala změnu rychhosti zesílení, vzroste, nikoliv hned, ale během krátkého časového okamžiku /cca 0,5 s/, kontinuálně na hodnotu primární časové konntanty zpětné regulace Tv — přičemž ampUtuda výstupního signálu se stane shodnou s úrovní sekundárního referenčního zdroje a pozděěi ji překročí.

J^e s tli h^odrⁿ^it^a výstupní-ho s^n^u ^{- p}řⁱ snu^í v^upm^ ^g^^ ^{- n}e^kle^sne p^{od ú}r^ove^ň sekundárního refereečeírc zdroje, pak zůstává hodnota primární časové konstanty zpětné regulace Tv- nezměněna i po uplynutí doby zpoždění To.

Zapojení podle vynálezu má následuuící výhody: .

- muže být zapojeno při neměnící, se výstupní úrovni v časové ' posloupnosti na zdroje signálu různých úrovní;

- v dobách přestávek Tsz, které se vyskytují u vstupního signálu B/р/, je pomocí konstantního zesílení potlačen Šum v pozadí;

- celková /pouze ve větších časových intervalech zhodnotíe^á/ makrodyoLamika vstupního signálu je věrně zachovávána, jestliže výstupní signál neklesne pod vztažnou úroveň sekundář- ního referenčního zdroje /úroveň 0 až -10 dB. Přinejmenším však zůstává zachována mikrodynamika probíhající v průběhu několika sekund, jestliže amplituda výstupního signálu je také po proběhnuuí doby zpoždění To menňí, než je vztažná úroveň sekun^í^irního referenčního zdroje.

Při p^i^žití obvodů, které praci^jjí na základě funkčního principu za^oení podle vynálezu, může být v mnoha v praxi se vyskytuuících případech /navzájem hiDoořící partneři, zábavná hudba, divadelní a konncetní přenosy, přednes prozaických textů a zpráv v rozhlase a televizi/ rozhodnuici, aby byla dynamika přenosu shodná s origináeem a nevykazovala téměř žádná zkreslení, a dále aby nebyly znatelné ved^jší elektronické vlivy.

Vvyniez bude dále poddobnoěi vy^’^i^1tln^n pomoci přiHžžených obrázků na základě příkladů jeho provedeni, přičemž jak v popisu, tak i v obrázcích jsou kdmplexní kmitočty označeny P = j O) .

Na výkresech značí obr. 1 zapocení podle vynálezu a jeho vestavění do ’ regulačního okruhu zesilovače s automaticky řízenou úrovní; obr. 2 zjednodušený přiklad provedení zapocení podle vynálezu, postavený na pasivních polovodičových prvcích; obr. 3 příklad provedení zapojení podle vynálezu, postavený na aktivních a pasivních polovodičích; obr. 4 úroveň vstupních signálu _B /p/ a Bg/p / , dodávaných na sebe nrvazužícími zdroji signálu a úroveň jejich vstupních šumů Zy/p/ ^a Zg/p/; obr. 5 výstupní signál K_R/p/ a úroveň šumu Zp/p/, jež se vysky^jí u zesilovače s automatickou regulací úrovně, který pracuje s kratší časovou konstantou zpětné regulace Tr, a jež jsou způsobeny zdi oo i signálu lodávorícími vstupní signály //p/ a B2/p/ zobrazení zachycuje ^^гВ kde je změna zesílení bez regulované veličiny systému rovna 10 íB/is; obr. 6 výstupní signál K_H/p/ a úroveň šumu /д/p/, jež se vy · v důsledku působení zdrojů signálů lddávorLcíca vstupní signály / /p/ . a B?/p/ u zesilovače s automaticky řízenou úrovni, který pracuje s delší časovou konstantou Tg - vyobrazení znázorňuje příltl, při kterém je rychlost změny zesílení bez regulované veličiny systímu nulová /T*-oo/. obr. 7 výstupní signál Kv / p / a úroveň šumu Z v/p/, jež se vysкkyuují u zesilovačů s automaticky řízenou úrovni, které lispdoují primární časovou konstantou zpětné regulace Tv* a sekundární časovou konstantou zpětné regulace TV2 a praсиuí na principu funkčního schématu podle vynálezu ·- vyobrazení zachycuje příptl, kdy je rychlost, změn zesílení bez regulované veličiny v závislosti na funkčních fázích bud nulová /Τν^-*”⁰/, nebo 30 dB /Tv2/. Na obrázku je znázorněna pouze originálu věrná reprodukce mikrodynamiky, konstantní zesílení v přestávkách signálů až do doby zpožděni To a rutdmitický přechod na nový zdroj signálu úrovně /2./pL·

Uddžení mikrodynamiky pro případ, že úroveň výstupního signálu Kv/p/ překračuje vztažnou úroveň sekundárního referenčního zdroje Rg/p/, nevyžaduje žádné zvláštní zobrazení, proto nebyla tato možná funkční fáze v obrázku znázorněna; v tomto případě nastává totiž identita Kv/p/ - Kg/p/. ‘

V jednotlivých obrázcích jsou dobře znát - charakterzzovány pomoci u jednotlivých řešení vystupuuících traosientoích časových konotaot Tg ddregulooání - řídící zásahy při překročení úrovně vstupních signálů B/p/ a B2/p/» .

Časové konottnty T* doregulování jsou pro všechny tři uvažované případy vzaty jako identické. Dále jsou znázorněny výstupní signály na obr. 6 a 5 pro případ, že T_R = To + T2· Čas nutný pro změnu· zesílnoí zesilovače A s automaticky řízenou úrovní o·30 dB je ve stejné míře reprezentován kratší časovou konstantou zpětné regulace T_R a sekundární časovou konstantou zpětné regulace Tv2<

Vynniez a obvodové bloky sloužící k jeho uskutečněni, jakož i jejich funkce budou dále vysvětleny pomocí obr. 1.

Zdroj vstupního signálu B/p/ řídí zesil^d^vrč A s automaticky řízenou úrovni, který se skládá ze zesilovače Yp/p/, zpětnovazební sítě Yy/p/ a rozdílového obvodu ,

U známých řešení se dostává výstupní signál K/p/ zesilovače A s automaticky řízenou úrovní přes usměrňovač D - v závíslosti na druhu řešení - na filtr Yg/p/ basových hloubek, který je charaktnrizdortelný dlouhou časovou konstantou zpětné regulace nebo krátkou časo198257 vou konstantou Tr zpětné regulace; poté je - výstupní signál ze zesilovače A· - pomocí rozdílového obvodu · j srovnáván s úrovní primárhího referenčního zdroje H j /p/. · Z výstupu filtru Vyj P/ basových hloubek se signál dostává na stejnosměrný zesilovač Yp/p/ a odtud na regulační vstup SB zesilovače A s autommaicky řízenou úrovní, přičemž se v závis los 1ti na úrovni vstupního signálu Bp/ velikost zesílení smyčky Yg/p /, Yy/p/ tak, že výstupní signál K/p/ má přibližně konstantní hodnotu, nezái^í.slou na úrovni vstupního signálu B/р/. .

Popsaný proces je zřejmý ze zapooení podle vynálezu. Roohoodu.ící rozdíl mezi známými řešeními a řešením podle tohoto vynálezu je reprezentován blokovým diagaamem mezi usměrňovat čem P a st^etjoomiě.rným zesioovačein Y /p/. Ve smyslu vynálezu jsou od usměrňovače D možné dvě cesty signálu.

První signální cesta se · pouuije tehdy, když výstupní signál K/p/ zesilovače A s automiticky ří^z^e^^ou úrovní po transíenci, která následuje po vzniku vstupního signálu B/р/, zůstává ve stacionárním stavu. V tomto případě tvoří výstupní signál usměrňovače D zčásti primární chybový signál vznikající pomocí rozdíoového obvodu j s primárním referenčním zdrojem

R /р/> na druhé straně pak sekundární chybový signál H., vznikající pommcí rozdílového obvodu K. se sekundárním referenčním zdrojem R^/p/. ·

Z obit. 1 je dobře patrné, že v tomto případě má sekundární chybový signál H j logickou úroveň 1; tímto způsobem je přes invertor 1/ přiložena na součinový logický obvod H j úroveň logické 0, signální cesta vedoucí na lineární sud^ttor S. a pak na sten nom měrný zesilovač Y^/p/ je pak v uzavřeném stavu. Oddpoídaaícím způsobem se filtr Yr1/p/ basových hloubek a poté přes součinový konečně na steinosaěrný zesilovač Y^/p/, který budí lení smyčky Yp/pZ, Yy/p/ zesilovače A sautomaticky v závislosti na úrovni vstupního signálu

Chorrktter8tika primárního filtru Y 1 /p / basových hloubek je na jedné straně - u nárůstu vstupního signálu B/p/ - tvořena časovou konstantou . Hj doregulováné, na straně druhé - v případě regulačního okruhu, který je po zeslabení vstupního signálu B/p/ bez regulované veličiny - primární časová konntanta Tv/ zpětné regulace:

dostává chybový signál Hj na lpgický obvod na lineární regulační signál Sz/p/ a tím řízenou úrovní na regulačním primární sumátor S_, řídí zesivstupu SB

	Ai VK1/p/ - -------3----- 1 + pTl
kde. A/ je konstanta závisející logického obvodu .íe vyvolán chybového signálu Hj:	na druhu filtru basových hloubek. Otevřený stav součinového přes hradlo OR V pommcí · úrovně logické jedničky sekund árn-0o

H2 = 1, když /K/р// 2>/R₂/p// _a

H2 = 0, když /K/р// S /R./p//·

V tomto případě nejsou ostatní bloky, které jsou znázorněny ve schémtu, funkční.

Jestliže se vstupní signál B^p/ a v důsledku · toho i výstupní signál Kp/ zmeeni, přioom však je úroveň výstupního signálu K/р/ ještě stále větší, než je vztažná úroveň sekundárního referenčního zdroje R./p/, ₽^ak zůstává za usměrňovačem D signální cesta a tím charakter obvodu nezávisle na uplynulém čase nezměněn. RRylíost změny zesílení je určována primární časovou konstantou TV/ i v případě, že /R./p// </K/p// d/R/p//.

Je-li však úroveň vstupního signálu Bp/ tak maá, že vzniká nerovnost /K/р// S /R./p//» tj. z^ennš-l-i se špičková hodnota výstupního signálu K/p/ · pod vztažnou úroveň sekundárního referenčního zdroje R^/p/, pak je pro primární a sekundární chybový signál R a H. v platnosti vztah Hj = H. x 0.

Logická úroveň 0 sekundárního chybového signálu H. se dostává na mmnič chybový signál - čas l, jehož výstupní signál t, poté co je srovnán v rozdíocvém obvodě K/ s dobou zpoždění To, je veden na měnič F. Měnič F realizuje násilu jící logické funkce:

F = 0, jestliže O < t á To, a

F - 1, jestliže t >To.

9825 7

Pro měnič chybový signál - čas platí, nás ledu jící vztahy:

t = 0, jestliže = 1, a .

t >0, jestliže H₂ = 0.

Během času t < To vykazuje výstupní signál mmniče F úroveň logická 0, následkem toho nemá žádný vliv, a na hradlo logického součinu £ se dostává vlivem invertování sekundárního chybového signálu H₂ invertoren £_ logická úroveň 1; hradlo, logického součinu £/ uzavírá i nadále signální cestu vedoucí přes sekundární filtr Yr2/p/ basových hloubek na lineární sumáor S_ a stejnosměrný zesilovač Y__/p / , . ·

Hradlo logického součinu , je přes invertor I_2 , který je řízen logickou úrovní 0 měniče F, otevřené a vede také v tomto případě informace zaznamenané pomc:í primárního filtru Y___1 / p/ basových hloubek, které vykazovaly_před zeslabením vstupního signálu B/p/ charakter R =_ 1, na stejnosměrný usm^irňovač Yp/p/ .

V tomto případe je v důsledku toho rychlost změny zesílení regulačního kruhu bez regulované veličiny určena parametry sekundárního filtru Y^2/p/ basových hloubek

Y_K2/p/ = ^A2 ¹ + ₽^TL přičemž A, je konntanta závisející na druhu filtru Y 2/p/ basových hloubek a Tj je časová k^t^n^ltanta doreguuovánn . Sekunddání časová konntanta Tv? zpětné regulace samotného regulačního okruhu je v tomto případě TV2 <_' Tv _ ♦

Z/eslmí zesilovače A s automaticky řízenou úrovní pak múze v této funkční fází sekundární Časové konstanty zpětné regulace tak.doouho narůstat, až amppituda výstupního signálu K/p/ dosáhne vztažné úrovně sekundárního referenčního zdroje R^/p/»

V okamžiku, v němž je dosaženo nerovnooti /K/p//> /К₂/р// /H₂ se stane rovno 1/, se zapoóení znovu nastavuje na fázi charakterzoovanou primární časovou konstantou ppětné regulace, hradlo , logického součinu E/ je v důsledku toho uzavřené, hradlo logického součinu E_₂ nappotí tomu otevřené. Úroveň výstupního signálu K/p/ je v tomto případě zcela řízena, nebot /R₂/p// < ZR/p//.

Jestliže je pak rychlost změny zesílení určena primární časovou konstantou Tv/ zpětné regulace, pak muže úroveň výstupního signálu k/p/ dosáhnout úrovně úplného vyregulování, teprve po uplynutí další doby. Toto rušivé, škodlivé působení je odstraněno pomoci komppnzačního obvodu /K,

V okamžiku, v němž pří vzrůstu výstupního signálu K/p/ platí nerovnost /K/p// > /R?/p//, uvádí skok mezi úrovněmi 0 - 1 v činnost korappenační obvod sekundárního chybového signálu R, který se objevuje na sekundárním diferenčním obvodu K?. Ten mění přenosové vlastnosti primárního filtru Yr1/p/ basových hloubek tím způsobem, že rychlost změny zesílení je menďí nebo rovna té rychlooti změny zesíleni, která dominuje ve fázi sekundární časové konstanty TV2 zpětné regulace. Tento stav zůstává zachován až do‘ doby, kdy výstupní signál K/p/ dosáhne úrovně signálu primárního referenčního zdroje, tj. úplného vyregulování. Tento proces probíhá během kopp^pn2ační doby Tp = 100 až 500 ms. Po této době ustává působení kopppnoačního obvodu a řízení stejnosměrného zesilovače Yp/p/ probíhá beze změn přes hradlo £2’ , nyní však přes primární filtr Yy 1/p/ basových hloubek.

Prostřednictvím zapocení podle vynálezu může být v důsledku toho nakonec dosaženo'toho, že v souladu s rozdí^nnými proudovými stavy blokového schéma tu se /řetejep na dobu To zpoždění a úroveň sekundárního referenčního zdroje R?/p/ zapojuuí hradla logického součinu E/ a Ep v závis los ti _na úrovní vstupního signálu B/p/ filtry Y/1/р/ a Yk^/p/ basových hloubek, které jsou umístěny v regulačním okruhu zesilovače A s automaticky řízenou úrovni, vždy v závislosti na jim přiřazených logických funkcích ,mezi stθόnosměrný zesilovač Y^/p/ a usměrňovač ' D.

/appoení /dá/ordědé na obr. 2, které je sestaveno z pasivních polovodičů, představuje jednoduchou formu uskutečnění základní руЛпоКу vynálezu. Parametry tohoto obvodu jsou v určitém smyslu navzájem závislé, tj. tato forma provedení představuje komppomis, kterým jsou realzoovány výhody vynálezu, náklady vsak zustávaj nízké.

Při analýze tohoto obvodu je třeba vyjit z podmínky */R/p// /R?/p//_ Jjttížje špččowá

98257 hodnota výstupního signálu K/p/ překročí úroveň referenčního zdroje R /p/, který je tvořen napětím báze — emitor diod Dj, D6 a t^i^í^nz:L8o)ni TT, nacházejících se v oevveeném stavu, pak jsou meiství nábojů transportovaná přes usměrňovači diody D1 a D2 do tlumícího kondenzátoru C1 i vybíjena jako proud oáze přes tranzistor T3. Při výskytu vstupního signálu Ъ/p/ nebo vzrůstu jeho úrovně činí časová konstanta domgulování I , - R C .

Při snížení vstupního signálu B/p/ je primární časová konstanta Tví ' zpětné regulace regulačního,. bez regulované veličiny obvodu rovna času, během kterého při vybíjení mnoaství nábojů shromážděných v tlumicím kondenzátoru C1 dosáhne hodnota napětí Ucít/, tj. napětí tlumícího kondenná toru, vztažné úrovně primárního referenčního zdroje R/p/, tedy R/p/ = U zapoíení znázorněného na obr. 2 je

přičemž R& je vstupní odpor stejnosměrného zesilovače Υ_ρ/ρ/, U míciho kondenzátoru C_j> signálu R/p/ a čin ^{í U}C0 = %5 * ^UD6 ^{+ U} ggQ, tzn. je rovno protékat emitorový proud tranzistoru T3.

V konstantním stavu výstupního signálu K/p/ platí pro a C2 vztahu IR “ Uí'

Dioda D4 nevede, při zeslabení vstupního signálu Blp/ gulačního okruhu určena primární časovou konstantou TR

Pří zeslabení vstupního signálu B/p/ je náboj Q2 kondenzátoru C2 vybíjen přes zatěžovací odpor R2 s Časovou konstantou K2^G2‘ ° uplynutí zpožďovací, dobylo dosáhne napětová úroveň ^íc1

C1 je sten no směrné napětí tlukteré přísluší před zeslabením vstupního signálu B/p/ , к výst^i^pjnmu napětové úrovni, při níž začíná napětí tlumicího ko^<^(^i^^í^t:'oru C 1 je pak rychlost změny zesílení rezpětné regulace.

ÍC2» přiložená na diodu D4, hodnoty potřebné pro otevření diody:

^UC2 _To = RR ln

Je zřejmé, že v tomto případě je zpožďovací doba To závislá též na stejnosměrných napětích a *22» tj* v konečném výsledku na velikosti vstupního signálu Bp/ a změn doby zpoždění To - v závislosti na ze sílení smyčky celého regulačního okruhu - v obbasti vstupního signálu B/p/ dosáhnout i hodnoty 100 %. V otevřeném směru spíná dioda D4 paralelně tlumicí koudenzátory O a C2 a zatěžovací odpor R2, Ryyhhost změny zesílení je pak určena sekundární časovou konstantou Tví zpětné regulace:

Ucí

Tv, Tv₂ = R₂C, ln -0^“ neboř Rg$> R2 a Cl $>C2. υ,,/Το/ je hodnota napětí sejmutá v okamžiku To na tlumicím kondenzátoru C1.

. Zesslení narůstá tak dlouho, až nastane rovnost /K/p// = /R/р//. Po té je rychlost změny zesílení opět určena primární časovou konstantou Tr zpětné regulace.

Protože vodivost diody Dá v otevřeném sm^iru zaniká pouze v případě U^ U^ * i e u títo formy provedení při využití nedokmao os i diodového spínače upuštěno od vestavění obvodu ZK pro komppnnaci poruch. Jeho úloha je rovněž plněna diodou D4.

Na obr. 3 je znázorněna forma provedení tohoto vynálezu sestavená z aktivních polovodičů.

Aby bylo možné vyhnout se nedostakkům diodových obvodů a navzájem odddlit jedeo0livn časové konntantý, byl obvod sestaven z tranzistorů.

Na obr. 3 jsou prvky obvodu, které se vyskytovaly i na obit.· 2 a plnily tam stejnou funkci, označeny 3tejnými symbboy.

Obvod pracuje následujícím způsobem: Po zapnutí napájecího napětí D_T - jestliže v tomto časov^é^m okam.iku nepřijde na vstup zesilovače A s automaticky řízenou úrovní žádný vstupní signál B/p/ - se nabijí přes eabíjníí odpor R6 tlumicí kondenzátor C3, na otevírací napětí

Un^. Naa^í и_ч,,._л je napětí, bá z e eal t o r. které je nutné pro otevření tranzistoru T2. Primární referenční zdroj Ry/ρ/ obvodu je obvod stejný jako na obr, 2. Trannistor T 2 , vede a spina tlumicí kondenzátor Cl se zatěžovacm odporem o hodnotě R£ i Rg paralelně, přičemž zkratuje tlumicí kondenzátor C5 . Na vstupním bodě stejnosměrného zesilovače Y_p / р/ je napětí nulové, tímto způsobem je tranzistor T3 uzavřen a zesilovač A s automaticky řízenou úrovní má maximální citlivost. Jestliže nastane při výskytu vstupního signálu relace /К/р// 2>/R^/p//, je spínací tranzistor T1 otevřen, tranzistor T_2 však je uzavřen. Konstantní velikost výstupního signálu K/р/ je i v tomto případě určována časovou konstantou T_T Si R^C^.

Tlumicí kondenzátor C_5 se nabiji přes odpor R2. tak dlouho, až “ U_c$.

Časová konstanta zpětné regulace se tedy při správné volbě hodnot obvodových prvků mění jen uvni tř intervalu cca 0,í~0,5 s, a to z hodnoty Tv₂ na hodnotu Tv₁ , Cl C4 a Cl |> C5.

Spínací tranzistor T1 je řízen výstupním signálem К/ρ/ bez časového zpoždění. Nabíjecí odpor R6 se snaží v záporné periodě výstupního signálu К/ρ/ nabít tlumicí kondenzátor C3j v kladné periodě signálu při otevření spínacího tranzistoru Ty je však tento náboj přes vybíjecí odpor R5 vždy úplně vybit a napětí tlumicího. kondenzátoru C?> nemůže nikdy dosáhnout napěťové úrovně ΰ_β2ο» P^oCřebné k otevření tranzistoru T2, R5 <$R6, a v přenosovém pásmu tónových kmitočtů je doba periody řídicího signálu T/2 <^To, přičemž je

To tj . závisí jen na parametrech obvodu a Zenerova napětí U?,,

Rychlost změny zesílení - nezávislá na době uplynulé od zeslabeni vstupního signálu - je tak dlouho, jak dlouho trvá pro určena primární časovou konstantou Tv zpětné regulace, a to sníženou úroveň nerovnost /К/ρ// 3>/R₂/p//.

Úroveň sekundárního referenčního zdroje R ₂ / p / je určena nutná pro otevření spínacího tranzistoru T 1 , napětovým děličem R^-R^.

B/р/ snížen v takové míře, že je /К/ρ// /R₂/p//, pak nabíjí nabíjecí odpor R6 během doby úrovní napětí která je

Je-li vstupní signál zpoždění To /2-3 s/ tlumicí kondenzátor C3 na hodnotu napětí UTranzistor T2 se otevírá, —— ůZU —“ zkratuje tlumicí kondenzátor C5 a spojuje tím paralelně zatěžovací odpor R₂«^ ^R3 ^s ^^ит*^с^^т kondenzátorem Cl.

Během doby To zpoždění, která následuje po zmenšení vstupního signálu B/р/, je v důsledku toho zesílení konstantní, poté však v souladu se sekundární časovou konstantou Tv^ zpětné regulace stoupá s rychlostí změny 20 až 30 dB/s tak dlouho, až /К/ρ// = /R₂/p//. ^v tomto okamžiku se spínací tranzistor T1 znovu otevírá, zatímco tranzistor 12 se uzavírá.

Amplituda výstupního signálu К/ρ/ přitom v závislosti na úrovni sekundárního referenč ního zdroje R,,/p/ leží o 3 až 6 dB pod úrovní úplného vyregulování.

Zde nyní zasahuje kompenzační obvod ZK vytvořený ze zatěžovacího odporu R2 a tlumicího kondenzátoru CJ5» tak, že - doba kompenzace činí T, = R_o C₂ ^as θθ ^ras ” zatěžovací odpor R2 se pokouší nabít energii z tlumicích kondenzátoru C1 а C4 do tlumicího kondenzátoru C5. Tímto způsobem zesílení dosáhne velmi rychle, během 0,1 až 1 s, hodnoty patřící k úrovni úplného vyregulování a časová konstanta zpětné regulace je opět primární časová konstanta Tv^ zpětné regulace.

Funkční diagramy znázorněné na obr. 5, 6 a 7 nepotřebují žádné zvláštní vysvětlení. Je třeba pouze poznamenat, že v obrázcích jsou dobře patrné transientní hodnoty přeregulování, které se vyskytují při vzniku nebo nárůstu úrovně zdrojů vstupního signálu В^/p/ а В^/p/.

Obr. 6 názorně ukazuje, že při použití dlouhé časové konstanty T^ zpětné regulace přec.hází-li se bez zvláštních zásahů na druhý zdroj signálu В ^ / p / - výstupní signál Кц / p / úplně nedosáhne úrovně vyregulování.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení pro automatické řízení úrovně u zařízení, tónových kmitočtů s automatickou změnou časové konstanty zpětné regulace, se zesilovačem s automaticky řízenou úrovní, zapojeným mezi vstup a výstup, jehož regulační vstup je spojen a výstupem stejnosměrného zesilovače a vstup stejnosměrného zesilovače je bud přímo, nebo přes odpor napojen na tlumící kondenzátor, jehož druhá svorka je spojena se zemí a mezi výstupem zapojení a vstupem stejnosměrného zesilovače je zapojen usměrňovač z diod, vyznačující se tím, že tlumicí kondenzátor /С1/ je spojen s na úrovni závislým, časově zpožděným vybíjecím proudovým okruhem /VI, V2/, jehož regulační vstup je napojen na výstup zapojení.
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že první na úrovni závislý, časově zpožděný vybíjecí proudový okruh /V1/ zahrnuje další diodu /DD/, napojenou na společnou svorku diod /D1, D2/ usměrňovače, RC Člen, spojený 8 druhým koncem další diody /D3/ a sestává jící z paralelní kombinace kondenzátoru /С2/ a odporu /R2/, jejíž druhý konec je uzemněn, čtvrtou diodu /D4/, která je jednak napojena na tlumicí kondenzátor /С1/, jednak na druhý konec další diody /D//. ,
3. 3. Zapooeni podle bodu 1, vy zim jící se tím, že druhý na úrovni závislý, časově zpožděný vybíjecí proudový okruh /V// sestává z děliče /R3, R// napětí, zapojeného mezi výstup a zem, ze zesilovacího tranzistoru /T1/ a z dalšího tlumicího kondenzátoru /СЗ/, z druhého tranzistoru /T2/ a z třetího tlumicího kondenzátoru /С5/, přičemž báze zesilovacího tranzistoru /T1/ je spojena se středem děliče /R3, R4/ napětí a kolektor zesilovacího tranzistoru /T1/ je napojen jednak na bázi druhého .tranzistoru /T// a jednak na druhý tlumicí kondenzátor /С2/, jehož druhý vývod je uzemněn, zatmco kolektor druhého tranzistoru /T2/ je spojen jednak s uzemněným . třetím tlumicím kondenzátorem /С5/ a jednak přes odpor /R2/ se vstupem /Q/ stejnosměrného zesilovače.