مثير للإعجاب

Superhet Radio AGC - التحكم التلقائي في الكسب

Superhet Radio AGC - التحكم التلقائي في الكسب


تم إدخال التحكم التلقائي في الكسب ، AGC ، لإيقاف التغيرات في الإشارات التي تسبب اختلافات كبيرة في الحجم المستلم. وفقًا لذلك ، غالبًا ما يُطلق على AGC أيضًا اسم التحكم التلقائي في مستوى الصوت أو AVC.

يمكن أن تؤدي الاختلافات الكبيرة في الإشارة الناتجة عن الخبو في نطاقات بث الموجة المتوسطة أو في نطاقات الموجة القصيرة إلى تغييرات كبيرة في الحجم عند خرج الراديو إذا لم يتم اتخاذ أي إجراء. أيضًا عند استخدام راديو في مركبة على AM ، يمكن أن تحدث اختلافات كبيرة في قوة الإشارة.

لمكافحة هذه الأنواع من المشكلات ، تم تقديم التحكم التلقائي في الكسب أو التحكم التلقائي في مستوى الصوت - مصطلح التحكم التلقائي في مستوى الصوت ، يتم استخدام AVC بشكل أقل على نطاق واسع هذه الأيام.

في حين أن التحكم التلقائي في الكسب لا يزال يعمل على التحكم في حجم الإخراج ، فإن نظام AGC المصمم جيدًا سيساعد أيضًا في ضمان عدم زيادة تحميل جهاز الاستقبال في وجود إشارات قوية.

متطلبات AGC

يجب تنفيذ التحكم التلقائي في الكسب بحيث يعزز الاستقبال. لسوء الحظ ، ليس من السهل دائمًا تحقيق ذلك ، وفي بعض الأحيان ، قد يؤدي تطبيق AGC السيئ إلى الانتقاص من الاستقبال في بعض الظروف.

اثنان من المتطلبات الرئيسية لنظام AGC في مستقبل المتغاير الفائق هو أنه يجب أن يضمن أن الصوت أو المخرجات الأخرى لا تختلف على نطاق واسع بحيث يحتاج إخراج الصوت إلى التعديل باستمرار. مع استخدام العديد من أجهزة الراديو الفائقة لاستقبال إشارات السعة مثل AM أو SSB ، هناك حاجة إلى بعض التحكم في الإخراج النهائي وإلا سيختلف إخراج الصوت على نطاق واسع. نظرًا لأن الإشارة يمكن أن تختلف في نطاق يزيد عن 70 أو 80 ديسيبل ، فيجب التحكم في الصوت وفقًا لذلك.

الشرط الآخر هو أنه من الممكن عند استقبال إشارات قوية أن تصبح بعض مراحل المستقبل محملة بشكل زائد. يمكن أن يؤدي ذلك إلى مشكلات مثل إزالة التحسس والتشكيل المتقاطع وحتى استقبال الإشارات الزائفة المتولدة في المستقبل إذا كان التردد الراديوي أو جهاز الخلط يزيد الحمل. وأيضًا إذا أصبحت أي من مراحل المستقبل محملة بشكل زائد ، فقد تتشوه أي معلومات عن السعة.

تطبيقات AGC

يعتمد تنفيذ التحكم التلقائي في الكسب على تصميم الراديو وقدراته العامة.

عادةً ما يتم اشتقاق جهد التحكم في AGC من المراحل الأخيرة من جهاز الاستقبال. هناك عدة خيارات يمكن استخدامها:

  • إخراج المستخلص: المصادر الأكثر استخدامًا لجهد AGC هي من مزيل التشكيل. بالنسبة لـ AM ، من الضروري التأكد من اكتشاف مستوى الموجة الحاملة وليس مستوى التشكيل. الصوت الذي تم تجديده لمراحل الصوت غير مناسب لأنه غالبًا ما يتم تمريره عبر مكثف لإزالة مستوى التيار المستمر. كما أن الثوابت الزمنية لأي ترشيح لن تكون صحيحة .. وعليه يتم أخذ خرج آخر من كاشف الصمام الثنائي مع الاحتفاظ بالتيار المستمر والمرشح لإعطاء ثوابت الزمن AGC المطلوبة.
  • مراحل الصوت: في بعض الأحيان قد يتم أخذ إخراج من مراحل الصوت. قد يكون هذا مفيدًا لأنماط الإشارة مثل النطاق الجانبي الفردي و Morse ، CW. هذا يزيل مشكلة مذبذب تردد النبض المطلوب لهذه الأوضاع إضافة التواجد والتأثير على مستوى AGC.
  • مراحل إذا: في بعض الحالات ، قد يتم أخذ خرج منفصل من مضخم IF وتمريره إلى مزيل تشكيل منفصل باستخدام دائرة منفصلة.

ثم يتم تطبيق جهد AGC هذا على IF وغالبًا على مراحل RF. عادةً ما يتم تطبيق AGC على مراحل التردد الراديوي في أجهزة الراديو عالية الأداء حيث قد لا تحتوي بعض مستقبلات البث ذات النهاية المنخفضة على مراحل RF يمكنها استيعاب AGC.

يتم تطبيق AGC بشكل طبيعي بحيث يقلل من كسب مراحل IF أولاً ، وبعد ذلك مع زيادة قوة الإشارة الواردة ، يتم تطبيق جهد AGC أيضًا لتقليل كسب مراحل التردد اللاسلكي أيضًا. وبهذه الطريقة ، يتم الحفاظ على إشارة أداء الضوضاء للمستقبل الفائق عند الحاجة إليها.

خصائص AGC

سيكون لـ AGC في أي راديو فائق ثوابت زمنية مرتبطة به. إذا لم يتم تطبيق ثوابت الوقت ، فسيكون AGC سريعًا ويزيل أي معلومات عن السعة من الإشارة الواردة.

يحتاج AGC إلى أن يكون قادرًا على تمكين الإشارات التي سيتم استقبالها لتقع في نطاق مقبول ، كما يحتاج أيضًا إلى استيعاب تأثيرات الخبو لأي سبب من الأسباب. يمكن استخدام ثوابتين زمنية:

  • وقت الهجوم: هذا هو الوقت الذي يستغرقه نظام AGC للاستجابة لتغير حاد في قوة الإشارة.
  • وقت التلاشي: هذا هو الوقت الذي يستغرقه AGC للعودة إلى قيمته بعد إزالة الإشارة ، أو اختفاء ضوضاء عابرة.

كما يختلف ثابت الوقت باختلاف أنواع التعديل:

  • تعديل السعة: على الرغم من عدم استخدام AM على نطاق واسع هذه الأيام ، باستثناء عمليات الإرسال الإذاعية ، فإن معظم أجهزة استقبال الاتصالات قادرة على استيعابها. يكتشف جهد التحكم التلقائي في الكسب مستوى الحامل ويستخدمه كإشارة تحكم. غالبًا ما يتم إنشاء هذا الجهد داخل كاشف الغلاف ، ويتم ترشيحه لإزالة تعديل السعة ، مع الاستمرار في رؤية التغيرات في قوة الإشارة. قد تكون الثوابت الزمنية النموذجية بين 0.1 و 0.3 ثانية. غالبًا ما يتم استخدام وقت "هجوم" أسرع قليلاً لاستيعاب أي رشقات ضوضاء كبيرة.
  • مورس: إشارات Morse / CW لها خاصية مختلفة تمامًا عن تلك الخاصة بتعديل السعة. معدل البيانات الفعال أقل بكثير ، وبالتالي قد تكون هناك حاجة إلى ثوابت زمنية أطول بحيث لا يتغير AGC باستمرار مع الإشارة. إذا حدث هذا ، فقد يكون التغيير المستمر في مستوى ضوضاء الخلفية مشتتًا للغاية ، إن لم يكن مزعجًا. كما يمكن أن تعني حقيقة أن مذبذب تردد النبض مطلوبًا أن هذه الإشارة يمكن رؤيتها بواسطة كاشف AGC. يمكن التغلب على ذلك باستخدام مستوى الصوت المكتشف لتوليد جهد AGC ، على الرغم من أن هذا قد يؤدي إلى مشاكل عندما ينخفض ​​تردد الصوت عن عرض النطاق الترددي الصوتي أو يرتفع فوقه ، ولكن لا يزال ضمن النطاق الترددي IF. يمكن أن تكون أوقات الهجوم النموذجية لمورس 20 مللي ثانية ويمكن أن يتراوح الاضمحلال من 200 إلى 500 مللي ثانية أو نحو ذلك للسماح بالفجوات بين عناصر مورس.
  • النطاق الجانبي الفردي: إن وضع SSB مشابه جدًا لوضع Morse. نظرًا لعدم وجود ناقل للإشارة ، تتغير قوة الإشارة باستمرار وفقًا للاختلافات في الكلام. مرة أخرى ، يلزم وجود مذبذب تردد النبض ، ونتيجة لذلك تستخدم العديد من أجهزة الاستقبال الصوت المسترد لتوليد جهد التحكم للتحكم التلقائي في الكسب لجهاز الاستقبال الفائق. من حيث القصدير للثوابت الزمنية ، يتم استخدام وقت هجوم سريع نسبيًا ووقت اضمحلال أطول. غالبًا ما يصل إلى ثانية نظرًا لأن هذا يستوعب فترات التوقف المؤقت في الكلام مع القدرة أيضًا على متابعة أي اختلافات بسبب التلاشي ، وما إلى ذلك. إذا كان وقت انحلال AGC قصيرًا جدًا ، فسيؤدي ذلك إلى زيادة سريعة في ضوضاء الخلفية أثناء توقف الكلام.
  • تعديل التردد: لتشكيل التردد ، يمكن تجاهل أي تغيرات في الاتساع لأن التشكيل يتم فقط كتغيرات في التردد. وفقًا لذلك ، يتم عادةً دفع المراحل الأخيرة من IF إلى الحد لإزالة أي تغيرات في السعة. من خلال السماح فقط للحد من المراحل الأخيرة من IF ، فإن الإشارات الزائفة ليست مشكلة. فقط إذا كان حد مراحل التردد الراديوي أو جهاز مزج الأصوات يتم توليد إشارات هامشية غير مطلوبة. لا يزال من الممكن استخدام AGC لمنع الحمل الزائد في مراحل التردد اللاسلكي ، ولكن هذا يجب أن يتم إنشاؤه من دارة قبل التحديد في IF.

في بعض أجهزة الاستقبال ، يتم تبديل ثوابت الوقت AGC بواسطة مفتاح الوضع الموجود في المجموعة. في المستقبلات الأخرى ، من الممكن أن يكون لديك تحكم منفصل حيث يمكن ضبط ثوابت الوقت وفقًا للمتطلبات. قد يكون من الممكن أيضًا إيقاف تشغيل AGC أيضًا.

يحتاج تصميم نظام AGC الجيد جدًا إلى تقليل الكسب لـ IF وكذلك مراحل التردد اللاسلكي للحفاظ على نسبة الإشارة إلى الضوضاء وكذلك ضمان الحفاظ على إشارة الخرج من المستقبل الفائق عند مستوى مناسب.


شاهد الفيديو: bladeRF Automatic Gain Control AGC demonstration (ديسمبر 2021).