Почему АРУ не искажает
Работа автоматической регулировки усиления (АРУ) основана, как известно, на том, что выпрямленное детектором напряжение с отрицательным знаком подается на сетки ламп каскадов усиления высокой и промежуточной частоты. При увеличении напряжения на детекторе усиление этих ламп уменьшается, а при уменьшении напряжения усиление, наоборот, возрастает. В результате выходное напряжение приемника при сигналах различной силы на его входе поддерживается примерно постоянным.
Нередко задают вопрос: если АРУ поддерживает напряжение на выходе приемника постоянным, то как же приемник воспроизводит звуки разной громкости, например музыку оркестра, которая характерна широким разнообразием звуковых оттенков и громкости. Казалось бы, что под действием АРУ громкие звуки будут слышны тише, чем следовало бы, а тихие, наоборот, громче, чем нужно, и звуковая картина будет искажена.
В действительности АРУ таких искажений не вносит. Объясняется это тем, что регулирующее напряжение подается на регулируемые лампы через специальный фильтр, состоящий из сопротивления и емкости. Назначение этого фильтра заключается в том, чтобы задерживать изменения напряжения, которые происходят быстро, со звуковой частотой, и пропускать на сетки регулируемых ламп только медленные изменения напряжения, которые происходят при постепенном замирании сигналов или перестройке с одной станции на другую.
Работа такого фильтра характеризуется так называемой постоянной времени, под которой понимается время, нужное для заряда или разряда конденсатора фильтра С через сопротивление R до некоторого условного уровня. Это и будет время, необходимое для того, чтобы изменилось напряжение на выходе фильтра.
Значения R и С фильтра в цепи АРУ подбирают так, чтобы его постоянная времени была больше половины периода самой низкой звуковой частоты. Если, например, постоянная времени фильтра равна 0,2 секунды, то это значит, что заметное изменение напряжения АРУ на сетках ламп может произойти за срок, не меньше 0,2 секунды. Но даже самая низкая звуковая частота, воспроизводимая приемником (50 герц), имеет период, в 10 раз меньший (1/50 = 0,02 секунды) и, следовательно, напряжение такой частоты окажется не в состоянии изменить напряжение на фильтре.
Поэтому напряжение АРУ не будет изменяться под действием модуляции звуковыми частотами и будет оставаться пропорциональным только напряжению несущей частоты сигнала, т. е. силе сигнала на входе приемника.
Но не следует впадать в другую крайность — делать постоянную времени фильтра АРУ чрезмерно большой; тогда для изменения регулирующего напряжения потребуется слишком большой срок и действие АРУ будет запаздывать: напряжение сигнала на входе изменится, а усиление останется неизменным. Следовательно, на выходе приемника будет заметно либо пропадание слышимости, либо ее чрезмерное возрастание.
Постоянная времени в секундах выражается как произведение R (выраженного в мегомах) на С (выраженное в микрофарадах). Наиболее употребительные значения этих величин в фильтрах АРУ следующие: R = 1 МОм и С = 0,1-0,2 мкФ. Тогда постоянная времени ? =1 (0,1 – 0,2) =0,1 – 0,2 секунды.