АРУ связного приёмника Система АРУ (автоматическая регулировка усиления), как правило, присутствует в любом, мало-мальски, серьёзном приёмнике, ну а в связном, предназначенном для использования в радиолюбительском плане, тем более. В ней, что естественно, уровень усиления каскадов, управляется самим сигналом. В качестве управляемых каскадов чаще всего используются усилители первой и второй ПЧ (и другие, если в приёмнике использованы таковые), УРЧ (усилители радиочастоты), а, иногда, и УНЧ.

Рис.1. Принципиальная электрическая схема системы АРУ приёмника "Экстра-Тест". Представленная на рисунке 1 схема АРУ предназначена для управления усилителями ПЧ1, ПЧ2, УРЧ и буферным усилителем кварцевого гетеродина, усилительные каскады которых выполнены на транзисторах типа КП350. Регулировка усиления осуществляется по вторым затворам этих транзисторов. Данная система АРУ имеет две ступени регулирования. Вторая ступень вносит элемент нелинейности в алгоритм работы системы, что благоприятно сказывается на регулировке сигналов разных уровней (малых, средних и очень больших) – на малых уровнях сигнала система обладает некоторым порогом срабатывания АРУ, на средних работает первая ступень, и на очень высоких уровнях в работу включается вторая ступень. Первая ступень выполнена на транзисторе VT2, вторая на VT3. Так как система рассчитана на применение в приёмнике, обеспечивающем приём сигналов, модулированных АМ, ЧМ, SSB и CW, то применено два выпрямителя управляющих сигналов, один для АМ, ЧМ сигналов (имеющих несущую - VD7, VD8), другой для CW, SSB сигналов (не имеющих непрерывающейся несущей или, вообще, отсутствующей - VD5, VD6), коммутация типа модуляции осуществляется переключателем SA1. Выпрямитель для CW/SSB сигналов (он собран по схеме удвоения напряжения) имеет измеряемое десятками миллисекунд время заряда конденсатора С8 и время его разряда, близкое к 1 секунде. Поэтому при появлении сильного сигнала на входе приёмника происходит снижение усиления управляемых усилителей без «щелчка» на выходе приёмника, который появился бы при замедленном срабатывании АРУ из-за перегрузки приёмника до снижения усиления. Уровень порога чувствительности выпрямителя осуществляется подбором сопротивления R21. При появлении управляющего напряжения на выходе данного выпрямителя, он, воздействуя на базу транзистора VT2, приводит к его открытию. Напряжение на его коллекторе и в узлах соединения делителя R8, R9, R12 уменьшается, что приводит к снижению усиления каскадов, на которые подано управляющее напряжение из этих узлов (управляющее напряжение системы АРУ подаётся на вторые затворы транзисторов КП350, на которых реализованы усилительные каскады приёмника). Напряжение, снятое непосредственно с коллектора VT2 подаётся на управление УПЧ2 (500 кГц). Этот усилитель в тракте усиления по ПЧ является последним, поэтому он более перегружен при одном и том же сигнале на входе приёмника, чем предыдущие каскады усиления. А так как на коллекторе VT2 наиболее сильно снижается напряжение при появлении управляющего сигнала (по сравнению с другими точками снятия управляющих сигналов с делителя R8, R9, R12), то и на этом, наиболее перегруженном УПЧ усиление снижается более сильно. С точки соединения R8 и R9 управляющее напряжение подаётся на УПЧ1 (5,5…6,5 МГц) – он менее перегружен, чем УПЧ2, поэтому и усиление на нём снижается в меньшей степени (за счет использования делителя R8, R9, R12). С точки соединения R9 и R12 управляющее напряжение подаётся на усилитель радиочастоты 0,5…34 МГц (через регулировочный резистор R11 – регулировка УРЧ вручную). В этой точке уровень напряжения снижается ещё меньше, что логично при условии, что УРЧ наименее перегружен (по сравнению с усилителями ПЧ) одним и тем же уровнем сигнала на входе приёмника. Следует отметить, что раздельная от ПЧ ручная регулировка по УРЧ весьма полезна при работе на низкочастотных диапазонах, на которых много шумов и которые своим уровнем сильно понижают (через систему АРУ) общее усиление, делая приём затруднительным (резко уменьшается отношение сигнал-шум). Наличие же отдельной ручной регулировки по РЧ равносильно применению пассивного аттенюатора на входе приёмника. Ручная регулировка усиления по ПЧ осуществляется резистором R19. Положительное напряжение через резистор R15 подаётся на базу VT3, который открываясь, шунтирует всю цепь управляющего делителя (R8, R9, R12), в результате усиление всех каскадов падает. Одновременно транзистор VT3 является второй ступенью управления системой. Сигнал, подаваемый с SSB диодного выпрямителя, изменяется от нуля до 0,65 вольт. Когда он повысится до 0,5 вольт, откроется диод VD4, управляющее напряжение поступит на базу VT3, что приведёт к его постепенному закрыванию и ещё большему снижению управляющего напряжения. Причем, оно уже будет более резко снижаться не только у УПЧ2, но и у УПЧ1, и у УРЧ. С коллектора VT2 управляющий сигнал поступает и на базу VT1, на котором собран каскад управления буферным усилителем кварцевого генератора. При отсутствии сигнала на входе системы АРУ, напряжение на катоде диода VD1 соответствует установленному подстроечным резистором R2 (3 вольта – «дежурный» уровень). При появлении управляющего сигнала, транзистор VT2 открывается, напряжение на его коллекторе, а равно и на базе VT1 падает, VT1 закрывается, напряжение на коллекторе последнего растёт (с 2,5 вольта до, максимум, 5-ти вольт). Диод VD1 открывается после возрастания управляющего напряжения на коллекторе VT1 до 3-ох вольт. Его воздействие на второй затвор транзистора буферного усилителя кварцевого гетеродина (КП350), приводит к увеличению уровня сигнала КГ на его выходе. Это содействует тому, что одновременно с увеличивающимся входным сигналом на входе приёмника, увеличивается и уровень первого гетеродина, а вот их соотношение в определённом диапазоне уровней остаётся постоянным, что способствует расширению диапазона уровней преобразуемых сигналов при меньших искажениях. Ну а увеличившееся усиление из-за повышения уровня сигнала гетеродина, тут же компенсируется снижением усиления всех усилителей, управляемых АРУ (УРЧ, УПЧ1, УПЧ2). Есть и ещё один положительный момент в данной системе – практика показала, что при включенной системе АРУ снижается отношение сигнал-шум, по сравнению с тем, когда АРУ выключена, ибо система сильнее давит мощные сигналы, почти не уменьшая уровня слабых (в том числе и шумов). Если же происходит ещё и регулировка усиления буферного усилителя КГ (как в данной схеме), то при отсутствии сигнала на входе приёмника, напряжение КГ, подаваемое на смеситель, меньше, в результате общее усиление приёмника тоже меньше, меньше и напряжение шумов. А вот при увеличении уровня входного сигнала, эти шумы давятся ещё больше уже самим сильным сигналом. Поэтому работа этой системы на слух воспринимается как резко увеличивающееся в приёмнике отношение сигнал-шум (соотношение уровней сигнал-шум приближается к соотношению уровней в режиме ручной регулировки, только при этом ещё и наблюдается эффект от работы системы АРУ). При ручной регулировке усиления по ПЧ резистором R19 общее усиление каскадов будет падать (АРУ при этом всё равно будет продолжать работать), но при этом будет и возрастать напряжение КГ (движок R19 вверх, напряжение на базе VT3 растёт, на его коллекторе оно падает, падает и на базе VT1, в результате он закрывается, напряжение АРУ возрастает, уровень сигнала КГ тоже). Чтобы избежать этого ненужного эффекта, применена цепь R12, VD2 (к слову, диоды VD2, VD3 – развязка смежных каскадов по постоянному току). В результате при перемещении движка R19 вверх по схеме, общее усиление всех трактов падает, одновременно понижается и уровень сигнала КГ, что весьма логично (ибо, тоже приводит к понижению общего коэффициента усиления). На диодах VD7, VD8 собран выпрямитель АРУ для работы приёмника в режимах АМ и ЧМ (то есть, когда в сигнале присутствует несущая). Выпрямитель собран по схеме удвоения напряжения. Конденсаторы С1, С2, С3, С4, С5, С11 служат для блокировки цепей от наводок по ВЧ. На транзисторе VT4 собран S-метр. На базу транзистора подаётся управляющий сигнал от выпрямителей АМ/ЧМ или CW/SSB в зависимости от переключателя SA1. В качестве индикатора РА1 использован микроамперметр с током полного отклонения 50 мкА (М2001), при подборе сопротивления резистора R27 в сторону понижения подойдут и головки с током полного отклонения 100 мкА. Выключатель SA2 служит для отключения системы АРУ, при этом S-метр остаётся в работе. С помощью переключателя SA3 на систему АРУ подаётся запирающее напряжение, что необходимо при работе приёмника совместно с передающей приставкой. Резистор R28 ограничивает уровень сигнала, подаваемого на микроамперметр РА1, диод VD9 создаёт нелинейность в верхней части диапазона управляющих напряжений, что способствует более удобному «чтению» сигналов больших уровней. Конденсатор С12 блокирует ВЧ наводки в проводе (довольно длинном) идущем с эмиттера VT4 на измерительную головку РА1. Если в приёмнике предполагается работа с какой либо одной модуляцией, то соответствующий выпрямитель (DV5, VD6 или VD7, VD8) и SA1 из схемы можно исключить. Настройка системы АРУ заключается в следующем: на схему подаётся питающее напряжение +12 вольт, движок резистора R19 устанавливается в крайнее нижнее положение по схеме (режим максимального ручного усиления по ПЧ), движок R11 устанавливается в крайнее правое положение по схеме (режим максимального ручного усиления по РЧ), движок подстроечного резистора R2 (установка «дежурного» уровня усиления буферного усилителя КГ) устанавливается в положение, при котором на нём будет напряжение +3 вольта, SA1 – в положении SSB/CW, SA2 – АРУ включено, SA3 – напряжение запирания не подано. После выполнения вышеуказанного, проверяют уровни постоянных напряжений (при отсутствии управляющих сигналов на всех входах системы) на коллекторе VT2 (+4 вольта), точке соединения R8 и R9 (+4,5 вольта), коллекторе VT3 (+5 вольт), на С3 (+3 вольта – устанавливают это напряжение путём подбора сопротивления резистора R12), на коллекторе VT1 (+2,5 вольта). Далее на С6 подают сигнал от ГНЧ частотой 1кГц и амплитудой, отклоняющей стрелку РА1 до максимальной отметки по шкале, либо, если система АРУ установлена в конкретный приёмник, то на антенный вход подают сигнал от ГСС с уровнем, соответствующем оценке S9 +60 дБ (стрелка РА1 при этом тоже должна отклониться до максимальной отметки – подбор сопротивления R27). После этого проверяют уровень постоянного напряжения на коллекторе VT2 – он должен снизиться до 1,5…2 вольт (регулировку производят путём подбора сопротивления резистора R16, для этого вместо постоянного резистора впаивают переменный, добиваются нужного результата, замеряют полученное сопротивление и, подобрав постоянный резистор с таким же сопротивлением, устанавливают его вместо переменного, критерий – отклонение стрелки РА1 до максимальной отметки по шкале). Напряжение на движке R2 при этом должно возрасти до +5 вольт (регулировку производят подбором сопротивления резистора R5, аналогично описанному выше). Далее, изменяя подаваемый уровень сигнала на С6 (увеличивая от нуля и выше), следят за изменением напряжения на коллекторе VT3 – при достижении напряжения на аноде VD4 +0,5 вольт, диод должен открыться и снижение напряжения на коллекторе VT3 должно происходить более интенсивно и до меньшего уровня, чем при открытии только одного транзистора VT2. При отсутствии описанного выше эффекта, следует подобрать сопротивление резистора R23 в сторону уменьшения. Уровень порога срабатывания системы АРУ в режиме приёма SSB-сигналов, устанавливают подбором сопротивления резистора R21. На время настройки его заменяют переменным номиналом 200…300 Ом. При отсутствии сигналов на входах системы, подстраивают R21 до тех пор, пока начнёт отклоняться стрелка РА1, после этого стрелку возвращают на ноль – это будет соответствовать минимальному уровню порога срабатывания системы, при дальнейшем уменьшении сопротивления R21 уровень порога будет повышаться (порог следует устанавливать экспериментально, исходя из желания настройщика - начиная с какого уровня сигнала следует системе АРУ вступать в процесс автоматической регулировки усиления). Перестройкой R19 проверяют регулировку усиления вручную по ПЧ, а регулировкой R11 – по РЧ. При этом громкость сигнала на выходе приёмника должна изменяться от максимума до минимума (до «нуля») для обеих регулировок и при этом не должно быть холостого хода у резисторов. Если таковой наблюдается, то следует подобрать сопротивление резисторов R18 и R12 соответственно. При этом напряжение на коллекторе VT2 может падать до 0…+1,5 вольта (зависит от экземпляров применённых транзисторов КП350 в усилителях). При регулировке резистором R19 напряжение на коллекторе VT1 не должно заметно повышаться (допустимо повышение до 0,3 вольта). Если таковое наблюдается, то следует подобрать сопротивление резистора R14. Далее проверяют работу системы запирания, замыкая контакты SA3 – усиление приёмника должно упасть до минимума (подбор R17). При переключении SA1 в положение АМ или ЧМ работа системы должна быть аналогичной, отличие – подача управляющего сигнала на С9 с выхода усилителя ПЧ или с ГСС частотой 500 кГц (с соответствующей модуляцией – АМ или ЧМ). При отключении системы АРУ выключателем SA2, АРУ должна прекращать работу, регулировка усиления при этом осуществляется только вручную резисторами R9 (по ПЧ) и R11 (по РЧ). S-метр при этом полноценно работает. При включении в работу системы АРУ, ручные регулировки усиления действуют параллельно с ней.

10.11.2015г. Рубцов В.П. UN7BV. Астана, Казахстан. https://www.ok.ru/video/91722812050