Простая схема АРУ на основе фоторезистора

23 ноября 2020

Автоматическая регулировка усиления или АРУ (automatic gain control, AGC) — эта функция в современных радиоприемниках, управляющая усилением сигнала в зависимости от его уровня. Благодаря АРУ слабые и сильные сигналы звучат примерно одинаково. Если вы слушаете слабый сигнал и вдруг на этой же частоте появится сильный сигнал, АРУ спасет вас от оглушения. Сегодня мы рассмотрим простую, но, тем не менее, хорошо работающую схему АРУ.

Итак, схема:

Схема АРУ на основе фоторезистора

Она была найдена в видео, снятом Peter Parker, VK3YE, и адаптирована под имеющиеся компоненты. Как это работает. Входной сигнал усиливается Q1, а затем выпрямляется D1 и C3. Чем больше амплитуда входного сигнала, тем сильнее светится светодиод D2. Вплотную к светодиоду ставится фоторезистор. Чем больше света на него падает, тем меньше сопротивление. Вместе с R3 фоторезистор образует делитель напряжения. Таким образом, чем больше амплитуда входного сигнала, тем сильнее аттенюация. Регулируя RV1, можно ограничить амплитуду сигнала до заданного уровня.

Fun fact! Фоторезистор R5 и светодиод D2 представляют собой самодельную резисторную оптопару. Бывают резисторные оптопары промышленного производства, например, NSL-32 (даташит [PDF]) и VTL5C3 (даташит [PDF]). Но стоят такие оптопары дороже самодельных и найти их может быть непросто.

У меня АРУ получился таким:

Самодельный АРУ на основе фоторезистора

Электролитического конденсатора на 6.8 мкФ не нашлось, поэтому вместо него использован большой металлопленочный конденсатор. Фоторезистор и светодиод я запек в черную термоусадку, а затем залил отверстия черным термоклеем. Так сделано для того, чтобы окружающее освещение не влияло на работу схемы.

Для тестирования были использованы генератор сигналов и осциллограф:

Тест самодельного АРУ

Эталонный сигнал зеленого цвета соответствует выходу АРУ, когда цепь обесточена. Осциллограмма желтого цвета — это что происходит с сигналом при подаче питания. Сигнал может беспрепятственно увеличивать амплитуду до 20 мВ. Но выше этого уровня в дело вступает АРУ, и уровень остается практически неизменным.

Схема не усиливает слабые сигналы, а лишь ослабляет сильные. Это можно исправить, усилив сигнал перед АРУ. Интересно, что по тому же принципу можно сделать и аудиокомпрессор для SSB-трансивера.

Дополнение: Простая схема АРУ на МОП-транзисторе

Метки: , , .