DE2161657C2 - Regeleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung des Verstärkungsgrades eines elektronischen Verstärkers mit mehreren Verstärkerstufen, wobei der Grad der Verstärkung aus dem Stand eines digitalen Zählers abgeleitet wird.

Verstärkereinrichtungen, deren Verstärkungsgrad aus dem Stand eines digitalen Zählers abgeleitet wird, weisen aufgrund ihrer digitalen Arbeitswelse eine Reihe von vorteilhaften Eigenschaften gegenüber einer rein analogen Arbeltswelse auf, wie z. B. bei externen Regelbefehlen, Übertragung und Anzeige des Regelzustandes, Verändern der Regelgeschwindigkeit oder Aufteilung des Regelbereichs In mehrere Abschnitte. Solche Einrichtungen sind z. B. bekannt aus der US-PS 35 10 682 oder der US-PS 33 08 392. Die Regelung selbst wird bei derartigen Einrichtungen ebenfalls digital vorgenommen, z. B. in Form von Dämpfungsgliedern, die nach Maßgabe des Zählerstandes des digitalen Zählers oder einer entsprechenden Einrichtung In den Signalweg des Verstärkers eingeschaltet werden.

Diese Methode der Amplitudenregelung Im Signalweg Ist jedoch In Empfängerverstärkern nicht anwendbar. Es muß nämlich einerseits eine hohe Mindestregelgeschwlndigkelt erreicht werden, zum anderen darf die Regelung nicht zur Verschlechterung des Störabstandes führen. Beide Forderungen zugleich können mit einer rein digitalen Regelung nicht erfüllt werden. Da das wechselseitige Ein- und Ausschalten der bei derartigen Einrichtungen in Binärcode kombinierten Dämpfungsglieder nicht ohne zeltliche Differenzen erreicht werden kann, lassen sich Impulsartige Pegelsprünge Im Signalweg nicht vermelden, die auch durch nachgeschaltete Bandfilter nur sehr unvollkommen unterdrückt werden können. Hierdurch spricht der Regelmechanismus wieder an, wodurch die Ausregelung kleiner Nutzsignale unmöglich wird. Zwar läßt sich dieser Effekt durch besondere Maßnahmen vermelden, etwa Indem man das Ansprechen der Pegelvergleichsschaltung während des Taktimpulses verhindert, jedoch wird dadurch die maximal mögliche Taktfrequenz und damit die Regelgeschwlndlgkelt stark herabgesetzt.

Aus der Zeltschrift »International Journal of Electronics. 1970. Vol. 29, No. 3, Selten 241 bis 247« Ist eine -Anordnung bekannt, bei der ein digitaler Zähler einen Regeltransistor über einen Digital/ Analog-Wandler ansteuert und damit den Einsatz der binären Dämpfungsglieder umgeht.

Häufig wird von regelbaren Vecstarkereinrlchtungen jedoch ein so großer Regelumfang verlangt, der von einer solchen bekannten einstufigen Verstärkeranordnung nicht erreicht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung 1st es, eine Regeleinrichtung für einen Verstärker mit mehreren Verstärkerstufen anzugeben, die einerseits die Vorteile der digitalen Einstellung des Verstärkergrades aufweist, andererseits jedoch die genannten Störungen im Signalweg vermeldet.

Erfindungsgemäß wird dies durch eine Einrichtung mit den Im Patentanspruch gegebenen Merkmalen gelöst.

Die Regeleinrichtung 1st Infolge der Kombination von

analoger Verstärkungsänderung mit digitaler Steuerung In der Lage, in einem Verstärker das Problem der Vertellung des Regelbereichs auf mehrere Verstärkerstufen zufriedenstellend zu lösen.

Durch die Zusammenfassung der digital anfallenden Regelgrößen zu einem Analogsignal lassen sich die zeitlichen Differenzen beim wechselseitigen Ein- und Ausschalten der einzelnen Zählerbits wesentlich ge.inger halten als bei einer -ein digitalen Regelung, da die Störimpulse von der nun treppenförmlgen Regelspannung nicht so groß sind wie diejenigen Im Slgnrlweg bei direkter Ansteuerung digitaler Dämpfungsglle.ler. Weiterhin können die noch verbleibenden Störimpulse mit Hilfe von einfachen RC-Integratoren zu einer kontinuierlich ansteigenden und damit störungsarmen Regelspannung verschliffen werden. Allerdings 1st die hierfür minimal mögliche Zeitkonstante durch die gewünschte Regelgeschwlndlgkeit bestimmt, da die Integratoren eine gewisse zusätzliche Laufzeltverzögerung Im Regelkreis bewirken. Die Feinheit der Regelung einer Stufe ist bestimmt durch das Auflösungsvermögen des der Stufe zugeordneten D/A-Wandlers und kann somit durch Wahl eines entsprechenden Wandlers vorgegeben werden. Dadurch, daß jeder Verstärkerstufe ein eigener D/A-Wandler zugeordnet 1st, brauchen die einzelnen Wandler jeweils nur einen Teil des dlgltalseltigen Bereichs umfassen und können dementsprechend ein geringeres Auflösungsvermögen haben und damit einfacher und billiger sein.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung 1st darin zu sehen, daß keine Umschaltung Im Analogteil notwendig Ist und die Im Regelplan gewünschte Verstärkungseinstellung über den ganzen Bereich sicher eingehalten werden kann. Die jeweils nicht geregelten Versiärkerstufen werden dabei auf Ihrem zuletzt eingeregelten Verstärkungswert, also entweder auf dem Minimalwert oder dem Maximalwert entsprechend den beiden Bereichsgrenzen gehalten, d. h. die diesen Stufen zugeordneten D/A-Wandler geben in diesem Zustand konstant Ihre maximale oder minimale Regelspannung ab.

Die beschriebene regelbare Verstärkereinrichtung findet z. B. vorteilhafte Anwendung in einem HF-Empfänger, bei dem neben dem ZF-Teil auch das HF-Teil mitgeregelt werden soll. Dabei teilt man den Regelbereich nur auf, z. B. In drei ZF- und eine HF-Stufe, wobei auch hier wieder eine exakte Staffelung erreicht wird, d. h. es wird jeweils entweder nur die HF-Stufe oder eine der drei ZF-Stufen geregelt. Die Reihenfolge dieser Staffelung kann so gewählt werden, daß die Eigenschaften des Gesamtempt'ängers hinsichtlich seines Rausch- und Großslgnalverhältnlsses optimal sind.

Als Beispiel für eine vorteilhafte Aufteilung des Zählbereichs in z. B. vier auf der Digitalseite gleiche Regelbereiche kann die aus der Digitaltechnik an sich bekannte Maßnahme angesehen werden, die beiden höchstbewer

teten Bits der Zählerinformation zur Aurwahl der zu 5 konstruierbar.

regelnden Stufe und die restlichen Bits zur Steuerung des entsprechenden Wandlers zu verwenden. Ebenso sind andere einfach zu realisierende Aufteilungen für z. B. logarithmische Staffelung der Bereiche ohne weiteres

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zur Regelung des Verstärkungsgrades eines elektronischen Verstärkers mit mehreren Verstärkerstufen, bei dem der Grad der Verstärkung aus dem Stand eines digitalen Zählers abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder regelbaren Verstärkerstufe ein eigener Dlgltal/Analog(D/A)-Wandler zugeordnet ist, wobei die Regelbereiche der D/A-Wandler auf der Digitalseite aneinander anschließend den gesamten Zählbereich Oberdecken mit einer derartigen Verknüpfung der verschiedenen Verstärkerstufen und der zugeordneten D/A-Wandler mit dem Zähler, daß beim Überschreiten der Bereichsgrenze des einer Verstärkerstufe zugeordneten D/A-Wandlers Im Zuge der Regelung unter Beibehaltung der Verstärkungsgrade der nicht geregelten Verstärkerstufen auf Ihrem zuletzt eingeregelten Verstärkungsgrad auf eine andere Verstärkerstufe Übergegangen wird.