DE3044273A1

DE3044273A1 - Verstaerkungsregelschaltung

Info

Publication number: DE3044273A1
Application number: DE19803044273
Authority: DE
Inventors: Mark Adrian Maidenhead Berkshire Wheatley
Original assignee: Racal Dana Instruments Ltd
Current assignee: Racal Dana Instruments Ltd
Priority date: 1979-12-15
Filing date: 1980-11-25
Publication date: 1981-08-27
Also published as: US4379272A; GB2066004B; GB2066004A

Description

Beschreibung

zum Patentgesuch

der Firma RACAL-DANA INSTRUMENTS LIMIED, Western Road, Brackneil, Berkshire, England

betreffend

"Verstärkungsregelschaltung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltungsanordnung und insbesondere auf eine Verstärkungsregelschaltung.

Zahlreiche Verstärkungsregelschaltungen sind bekannt. Ein Problem jedoch, das bei bekannten Verstärkungsregelschaltungen auftritt, besteht darin, daß die Bandbreite sich mit der Verstärkung ändert und auf diese Weise auch mit dem Pegel des Ausgangs- _sigrials_füreinengegebenen Eingang. Diese Veränderung der Bandbreite wiederum kann zur Ursache für Instabilitäten werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil der bekannten Verstärkungsregelschaltungen zu vermeiden. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Patentanspruch 1. Demgemäß ist bei der Schaltungsanordnung eine Verstärkungsregelschleife vorgesehen, die mit einem Eingangssignal beaufschlagt wird und dazu dient, ein Ausgangssignal auf einem mittleren Sollpegel zu halten, der durch ein Referenzsignal oder Sollwertsignal repräsentiert wird, das ebenfalls in die Schleife eingespeist wird. Außerhalb der Schleife sind Pegeländerungsschaltkreise vorgesehen und so angeschlossen, daß sie den Pegel des Eingangssignals um eine Größe verändern, entsprechend Änderungen in dem Pegel, der repräsentiert wird durch Änderungen des Referenzsignals, so daß der Pegel des Eingangssignals ,wie es in die

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Schleife eingespeist wird mindestens näherungsweise bereits bei dem richtigen Wert liegt.

Weitere bevorzugte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, und die Bedeutung der Merkmale im einzelnen ergibt sich aus der nachfolgenden Erläuterung. Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Verstärkungsregelschaltung gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung im einzelnen näher erläutert.

Die Schaltung weist eine Eingangsklemme 5, an der ein HF-Eingangssignal Vl anliegt, eine Eingangsklemme 6, an der ein Audiofrequenzsignal V2 anliegt sowie eine Ausgangsklemme 8^cLLe ein Signal V3 führt, bei dem es sich um ein HF-Signal, moduliert durch das AF-Signal V2,handelt. Die Schaltung umfaßt Schaltkreise für die Amplitudenmodulation des HF-Eingangssignals V1 ,durch das AF-Signal V2 und für das Halten des mittleren Pegels des Ausgangssignals V3 auf einem gewünschten Wert.

Wie dargestellt, wird das HF-Eingangssignal V1 an einen Eingang eines Amplitudenmodulators 10 angelegt, und zwar über einen Pufferverstärker 12. Der zweite Eingang des Modulators 10 empfängt das AF-Signal V2 über ein Tiefpaßfilter 14 zum Begrenzen der AF-Bandbreite, einen Verstärker 16 und eine Leitung 18. Der modulierte Ausgang des Modulators 10 wird dann über einen Verstärker 20 einem Eingang einer Pegeleinstelleinheit 22 zugeführt, die die Form eines Dämpfungsgliedes haben kann, welches seinerseits über ein Steuersignal auf Leitung 23 einstellbar ist.

Der Ausgang der Pegeleinstelleinheit 22 wird dann einer Verstärkungsregelschleife 24 auf einer Leitung 25 zugeführt.

Die Schleife 24 umfaßt einen Modulator 26, an dessen einem Eingang der Ausgang der Einheit 22 von Leitung 25 liegt und an dessen anderem Eingang ein Steuersignal auf Leitung 28 zugeführt wird. Der Ausgang des Modulators 26 gelangt über Hoch- und Tiefpaßfilter 30 bzw. 32, zwischen denen ein Verstärker 34 angeordnet ist, zum Eingang eines weiteren Verstärkers 36 und von dort zur Ausgangsklenme 8.

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-χ- 5

Eine Diode 38 erfaßt den Ausgang des Verstärkers 36 (d.h. das Signal V3) und gibt das erfaßte Signal über einen Verstärker 40 zu einem Punkt 42 am Eingang eines Verstärkers 44, dem ein Kondensator 46 parallel gelegt ist, so daß er als Integrator arbeitet. Die Diode 38 wirkt mit einem Glättungskondensator 47 zusammen.

Das ÄF-Signal V2 gelangt über das Filter 14 und einen Verstärker 48 an eine Pegelsetzeinheit 50. Die Einheit 50 erhält ein Bezugssignal auf einer Leitung 52, wodurch der gewünschte mittlere Pegel des Ausgangssignals V3 "gesetzt" oder vorgegeben wird, und die Pegelsetzeinheit 50 erzeugt demgemäß ein resultierendes Ausgangssignal, das an die Klemme 42 am Eingang des Integrierverstärkers 44 angelegt wird.

Der Ausgang des Integrierverstärkers 44 liefert das Steuersignal für den Modulator 26 auf die Leitung 28.

Die Signale auf Leitungen 23 und 52 sind so zueinander eingestellt, daß dann, wenn das Signal auf Leitung 52 nachgestellt wird, um eine bestirmtte Änderung im Pegel des Signals V3 zu bewirken, das Signal auf Leitung 23 gleichzeitig um einen Betrag verstellt wird, der erforderlich ist, um die gleiche spezifische Änderung in dem Signal V3 hervorzurufen.

Im Betrieb spricht der Modulator 26 auf das auf Leitung 28 empfangene Steuersignal an, das seinerseits abhängt von der mittleren Differenz (falls eine solche vorliegt) zwischen den beiden Signalen, -

die an seiner Eingangskleitne 42 anliegen, derart, daß der Ausgang so verstellt wird, daß diese Differenz in Richtung Null verringert wird.

Da das Amplitudenmodulationssignal V2 nicht nur an die Verstärkungsregelschleife 24 angelegt ist, sondern auch an den Amplitudenmodulator 10 über die Leitung 18, ist der Eingang für den Modulator 26 auf Leitung 25 bereits so eingestellt, daß mindestens näherungsweise die Wirkung auf den mittleren Pegel des Ausgangssignals V3, hervorgerufen durch Änderungen im Pegel des Amplitudenmodulationssignals, berücksichtigt worden ist.

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Zusätzlich stellt die Pegeleinstellung, bewirkt durch die Einheit 22, in Abhängigkeit von ihrem Steuersignal auf Leitung 23 (das, wie erläutert, mit dem Pegel übereinstimmt, der repräsentiert wird durch das Bezugssignal· auf Leitung 52) sicher, daß das Eingangssignal auf Leitung 23 zum Modulator 26 mindestens näherungsweise auf die Pegel des Bezugssignals auf Leitung 52 eingestellt worden ist.

Demgemäß hat die Verstärkungsregelschleife 24 nur eine Korrektur zu bewirken für Fehler, die entstehen können zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert des mittleren Pegels des Ausgangssignals V3. Wenn der Mittelpegel-Soll-Wert des Signals sich ändert infolge einer Snderung des Pegels des Modulationssignals V2 und/oder wegen einer Änderung des Bezugssignals auf Leitung 52, braucht die Verstärkungsregelschleife 24 nicht selbst die notwendigen Eegelvorgänge auszuführen. Das beruht darauf, daß der Modulator 10 und die Pegeleinstelleinrichtung 22 selbst den Pegel des Eingangs zur Verstärkungsregelschleife 24 mindestens näherungsweise auf den richtigen Wert einstellen.

Deshalb arbeitet die Verstärkungsregelschleife 24 immer im wesentlichen auf demselben Pegel, und ihre Verstärkung und ihr Bandbreitenpegel bleiben im wesentlichen konstant.

Der Verstärker 48 wird durch eine Zenerdiode 54 gesteuert, um eine Bezugsgröße für die Schleife zu schaffen und ihre Verstärkung voreinzustellen.

Da der Modulator 10 und die Pegeleinstelleinrichtung 22 nur erforderlich sind, unL den Pegel in etwa auf den gewünschten Wert zu bringen, braucht es sich bei ihnen nicht um hochgenaue Schaltkreise zu handeln.

Die Schaltungsanordnung kann mit Vorteil· für die PuismodoLation verwendet werden, weil· beide Modulatoren 10 und 26 zwischen den Modulationsimpulsen abgeschaltet werden können und damit ein genaueres Ausgangssignal Uefern.

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Claims

RACAL-DANA niSTREMEJSITS LIMITED 8/6

Patentansprüche

( 1.J Schaltungsanordnung für automatische Verstärkungsregelung mit einer Verstärkungsregelschleife, die ansprechend ausgebildet ist auf ein Eingangssignal und derart ausgebildet ist, daß sie ein Ausgangssignal auf einem mittleren Soll-Pegel hält, der vorgegeben wird durch ein Bezugssignal, das in die Schleife eingespeist wird, gekennzeichnet durch einen Pegeländerungsschaltkreis (22) außerhalb der Schleife (24) zum Ändern des Pegels des Eingangssignals um eine Größe entsprechend Pegeländerungen, repräsentiert durch Minderungen des Bezugssignals (52) derart, daß der Pegel des von der Verstärkungsregelschleife (24) empfangenen Eingangssignals mindestens näherungsweise bei dem richtigen Wert liegt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schaltkreis (14) zum Anlegen eines von einem Amplitudenmodulationssignal (V2) abhängenden Signals an die Verstärkungsregelschleife (24) als zusätzliches Bezugssignal und durch einen in dem Pegeländerungsschaltkreis enthaltenen Eingangssignal-Amplitudenmodulationsschaltkreis (10), mittels dem das Eingangssignal der Regelschleife mit dem Ämplitudenmodulationssignal (V2) moduliert wird, so daß der mittlere Pegel des in die Verstärkungsregelschleife (24) eingespeisten Eingangssignals mindestens näherungsweise bei dem Wert liegt, der repräsentiert wird durch die algebraische Summe des erstgenannten und des zusätzlichen (V2) Bezugssignals.
3. Schaltungsanordnung mit einer Verstärkungsregelschleife (24), die einen ersten Amplitudenmodulator (26) umfaßt, an welchen ein Eingangssignal anlegbar ist, sowie einen Komparator (42,44) aufweist, der ausgebildet ist zum Vergleichen des Pegels des Ausgangs des ersten

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Ärtplitudenmodulators (26) mit der algebraischen Surtine des Pegels eines Änplitudenmodulationssignals und eines Bezugssignals, um so ein Fehlersignal zu erzeugen, das abhängig ist von der gegebenenfalls vorhandenen Differenz zwischen den verschiedenen Signalen, und mit einer Verbindung zum Anlegen des Fehlersignals an den ersten Amplitudenmodulator zwecks Nachstellung von dessen Ausgangssignal in einer Richtung derart, daß das Fehlersignal· gegen Null gehend verringert wird, gekennzeichnet durch einen zweiten Amplitudenmoduiator (10) für die Amp^tudenmoduiation des Eingangssignals vor dessen Einspeisung in die Verstärkungsregelschleife (24) und in Abhängigkeit von dem Amplitudenmodulationssignal (V2), und durch einen Pegeländerungsschaltkreis (22) zum Nachstellen des Pegels des Eingangssignals vor dessen Einspeisung in die Verstärkungsregelschleife (24) und der Abhängigkeit von dem Wert eines Pegelsteuersignals, das in seiner Größe dem Bezugssignal· (52) entspricht, so daß der mittiere Pegel· des Ausgangs des ersten AmplitudenmodaLators (26) einen Wert aufweist abhängig von den Pegeln des Referenzsignais (52) und des Anip^tudenmoduiationssignais (V2) und die Verstärkung der Verstarkungsregeischieife (24) im wesentlichen konstant ist und unabhängig von dem mittieren Pegel· ihres Ausgangssignais.

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