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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Adaptiver Empfänger von Impulsen langsam variierender Amplitude. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer Ein Impulssignal, das über einen Kommunikationskanal übertragen wird oder von einem sich bewegenden Objekt kommt, weist immer eine instabile Amplitude auf und wird häufig durch Impulsrauschen beeinträchtigt. Wenn die Änderungsrate der Kommunikationskanalparameter relativ gering ist und sie keine Zeit haben, sich von Impuls zu Impuls wesentlich zu ändern, unterscheidet sich die Amplitude jedes nachfolgenden empfangenen Impulses nur geringfügig von der Amplitude des vorherigen, obwohl sie sich mehrmals ändern kann mal über einen längeren Zeitraum. Ein solches Signal kann als Trägheit bezeichnet werden. Durch die Nutzung seiner Funktionen können die Empfangszuverlässigkeit und die Störfestigkeit verbessert werden. Um die Wahrscheinlichkeit der Unterdrückung falscher und nützlicher Impulse zu erhöhen, wurde vorgeschlagen, diese anhand des Kriteriums der Trägheit der Amplitudenänderung zu unterscheiden [1–5]. Zu diesem Zweck muss der Amplitudenselektor für eine erzwungene Aufladung des Kondensators sorgen, der die Erkennungsschwelle speichert, und zwar durch jeden ausgewählten Impuls des Nutzsignals auf eine Spannung, die einem bestimmten Bruchteil seiner Amplitude entspricht. Die Schwellenspannung muss bis zum Aussenden des nächsten Impulses unverändert bleiben. Ohne eine solche Nachladung wird die Schwelle in den Pausen zwischen den Nutzsignalimpulsen üblicherweise schrittweise verringert, so dass solche, deren Amplitude kleiner als die zuvor eingestellte Schwelle ist, nicht unterdrückt werden. Die Verwendung einer allmählich abnehmenden Schwelle führt jedoch dazu, dass die maximale Amplitude des unterdrückten Störimpulses von seiner Verzögerung gegenüber dem Nutzsignalimpuls abhängt. Je später die Störung auftritt, desto kleiner muss die Amplitude sein, um unterdrückt zu werden. Bei längerer Abwesenheit von Nutzimpulsen sinkt die Schwelle spontan auf nahezu Null und Störungen selbst kleinster Amplitude werden nicht unterdrückt. Um Rauschen mit größerer Amplitude zu unterdrücken, sollte der Schwellenabfall so langsam wie möglich erfolgen. Gleichzeitig muss die Abklinggeschwindigkeit größer sein als die maximal mögliche Abklinggeschwindigkeit der Amplitude des Nutzsignals, damit diese den Schwellenwert nicht unterschreiten kann.
Die Abbildung zeigt eine Auswahlschaltung, die die Nutzsignalimpulse nach einem weiteren Kriterium auswählt, das die Trägheit der Änderung ihrer Amplitude berücksichtigt. Die am Eingang ankommenden Impulse mit einer Dauer von etwa 0,5 μs (die Elementbewertungen werden für diese Impulsdauer berechnet) haben bei einem Nullpegel von +10 V eine negative Polarität. Wenn wir weiter über die Amplitude der Impulse und den Schwellenwert sprechen, Wir werden sie nach dem absoluten Wert relativ zu diesem Niveau vergleichen. Die Pulswiederholungsrate für ausgewählte Transistortypen und Kondensatorgrößen kann im Bereich von etwa 50 Hz bis 1 MHz liegen. Der Selektor merkt sich die Amplitude jedes Impulses, der den Schwellenwert überschreitet, und stellt einen neuen Schwellenwert auf 80 % dieser Amplitude ein. Impulse, die diesen Wert nicht überschreiten, gelten als Störung und gelangen nicht zum Ausgang. Mit jedem neuen Impuls, der den Selektor passiert, wird die Schwellenwertanpassung wiederholt. Der Speicherkondensator C3 wird stets auf eine Spannung aufgeladen, die der Amplitude des zuletzt erfassten Nutzimpulses entspricht. Am Kondensator C20 entsteht ca. 3 % weniger Spannung, am Widerstand R6 bildet sich die Schwellspannung. Es wird an den Emitter des Transistors VT4 angelegt, der durch einen über die VD4-Diode in seine Basis eintretenden Impuls nur dann geöffnet wird, wenn der Spitzenwert dieses Impulses die Spannung am Emitter überschreitet. Die Schwellenspannung wird auch über den Widerstand R2 der Anode der Diode VD2 zugeführt. Ein Teil des Nutzimpulses, der die Schwelle überschritten hat, gelangt über die Diode VD2 zum Differenzkondensator C1, der daraus einen kurzen Impuls bildet, der den Transistor VT1 öffnet. Der Kondensator C3Z wird über einen offenen Transistor teilweise entladen und dann über die Diode VD3 und den Widerstand R1 auf die Amplitude des Eingangsimpulses aufgeladen. Somit korrigiert jeder Nutzimpuls die Schwellenspannung proportional zu seiner Amplitude. Störungen, die den Schwellenwert nicht überschreiten, passieren die Diode VD2 nicht und verändern die Spannung am Kondensator C3 nicht. Die Zeitkonstante zum Entladen des Kondensators C3 durch den Gate-Strom des Transistors VT2, den Sperrstrom des Kollektors des Transistors VT1 und der Diode VD3 überschreitet 0,02 s. Daher bleibt die Spannung am Kondensator bis zum Eintreffen des nächsten Impulses des Nutzsignals praktisch unverändert. Dies sorgt für eine erhöhte Störsicherheit in den Pausen zwischen Nutzimpulsen. Die Amplitude dieser Impulse kann zwischen 2 und 10 V variieren, ihr Schwellenwert variiert zwischen 1,6 und 8 V. Die Impulse, die den Schwellenwert vom Kollektor des Transistors VT4 überschritten haben und den Emitterfolger am Transistor VT5 passiert haben, starten den Einzelvibrator an den Transistoren VT6 und VT7. Er erzeugt Auswahlausgangsimpulse mit TTL-Pegeln und einer Dauer von 0,5 µs. Literatur
Autor: V. Solonin
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