[科普中國(guó)]-增益控制器

增益控制器實(shí)際上是動(dòng)態(tài)處理器的一種。它的增益隨信號(hào)的變化而有所變化，在放大器的級(jí)與級(jí)之間采用了負(fù)反饋電路，輸入的大信號(hào)經(jīng)放大器放大后，在輸出端可能會(huì)引起失真，采用負(fù)反饋可以使放大級(jí)的增益降低，輸入的小信號(hào)為了在輸出端獲得比較好的信噪比，可以通過(guò)負(fù)反饋電路減弱負(fù)反饋量，使放大級(jí)的增益得到提升，從而改變了頻響曲線的低端和高端下降的現(xiàn)象。

基本介紹地震訊號(hào)強(qiáng)度變化很大。由檢波器收得的訊號(hào)，小的僅1μV，大的達(dá)1V以上，變化范圍廣達(dá)100萬(wàn)倍；這樣大的變化是一般調(diào)制器所受不了的。以調(diào)頻、調(diào)寬器來(lái)講，用晶體管的電路最大輸入不得超過(guò)1.5V，而最小的輸入訊號(hào)受到調(diào)制器本身噪音和線性度的限制，一般僅可能是其最大輸出的1%左右，亦即是幾毫伏?？磥?lái)超過(guò)幾毫伏的強(qiáng)地震波進(jìn)入調(diào)制器問(wèn)題不大，可是幾微伏就不成了。介于調(diào)制器與檢波器之間的錄制放大器就須擔(dān)負(fù)起這樣的任務(wù)，它不能讓強(qiáng)地震訊號(hào)有放大作用或者是不能有大的放大作用，而又要讓最小的地震訊號(hào)能放大到足夠的強(qiáng)度，也就是要將大動(dòng)態(tài)范圍(120db)的地震訊號(hào)縮小成小動(dòng)態(tài)范圍(40db )的地震訊號(hào)，然后進(jìn)入調(diào)制器。這樣的放大器就必須附有增益控制。增益控制有多種形式，具有不同的控制特性。各種型號(hào)的儀器的增益都有一些不同的特點(diǎn)，而且一臺(tái)儀器中一般都有幾種控制形式。如普通光點(diǎn)站一般都有自動(dòng)振幅控制器(自控AVC) 和半自動(dòng)振幅控制器。上海儀和西安儀有固定增益衰減控制，公共增益控制(公控GC)和壓制器控制三種。重慶儀有手控衰減器(手控)、自控、公控及指數(shù)控制器(指控)四種。法國(guó)CGG-59型磁帶儀有增益擴(kuò)展控制器(擴(kuò)展器EXP)，

增益抑制控制器( 抑制器HFS) 及自控三種。雖然名目繁多，但基本形式不外乎四類(lèi)(圖1)，一類(lèi)是增益受地震訊號(hào)強(qiáng)弱的控制，就是自控；一類(lèi)是增益的變化成臺(tái)階式突變，有的一級(jí)，有的幾級(jí)(圖1a)。淺層時(shí)增益小，中層、深層逐級(jí)增大，用手控制，如階躍控制、固定增益控制、手控、抑制器等都是；再一類(lèi)增益是隨著時(shí)間逐漸增加的(圖1b)，有的成線性增加，更多的成指數(shù)增加(相應(yīng)于地震波能量隨指數(shù)衰減)，如壓制器、指控、擴(kuò)展器等，第四類(lèi)就是公控，增益除掉成指數(shù)變化外還受地震訊號(hào)的影響，它不象自控增益隨地震訊號(hào)的強(qiáng)弱變化，也不象指控在延遲時(shí)間以后增益單純地隨指數(shù)增加，而是在地震訊號(hào)來(lái)時(shí)增益就固定，沒(méi)有地震訊號(hào)時(shí)就呈指數(shù)變化(圖1c)。這些控制器都有延遲時(shí)間、初始增益、最終增益(自控則是作用時(shí)間和固定輸出)幾個(gè)因素可供選擇。這些控制器都是產(chǎn)生可變化的電壓，加到一個(gè)橋式衰減器上改變橋的內(nèi)阻以達(dá)到控制放大系數(shù)的目的。所以衰減橋可以說(shuō)是增益控制的心臟?，F(xiàn)將衰減橋和各類(lèi)控制器分別敘述如下。

增益衰減橋自動(dòng)增益控制器、公共增益控制器和壓制器等均通過(guò)衰減橋?qū)Ψ糯笃鬟M(jìn)行增益控制，衰減橋由四個(gè)二極管及二個(gè)電阻組成。

我們知道二極管導(dǎo)通時(shí)內(nèi)阻很小，截止時(shí)內(nèi)阻很大，其內(nèi)阻之大小隨外加電壓大小而變。當(dāng)外加正向電壓≥0.5V加在橋兩端時(shí)，橋內(nèi)阻很小(二極管導(dǎo)通)，但電壓