[科普中国]-增益控制器

增益控制器实际上是动态处理器的一种。它的增益随信号的变化而有所变化，在放大器的级与级之间采用了负反馈电路，输入的大信号经放大器放大后，在输出端可能会引起失真，采用负反馈可以使放大级的增益降低，输入的小信号为了在输出端获得比较好的信噪比，可以通过负反馈电路减弱负反馈量，使放大级的增益得到提升，从而改变了频响曲线的低端和高端下降的现象。

基本介绍地震讯号强度变化很大。由检波器收得的讯号，小的仅1μV，大的达1V以上，变化范围广达100万倍；这样大的变化是一般调制器所受不了的。以调频、调宽器来讲，用晶体管的电路最大输入不得超过1.5V，而最小的输入讯号受到调制器本身噪音和线性度的限制，一般仅可能是其最大输出的1%左右，亦即是几毫伏。看来超过几毫伏的强地震波进入调制器问题不大，可是几微伏就不成了。介于调制器与检波器之间的录制放大器就须担负起这样的任务，它不能让强地震讯号有放大作用或者是不能有大的放大作用，而又要让最小的地震讯号能放大到足够的强度，也就是要将大动态范围(120db)的地震讯号缩小成小动态范围(40db )的地震讯号，然后进入调制器。这样的放大器就必须附有增益控制。增益控制有多种形式，具有不同的控制特性。各种型号的仪器的增益都有一些不同的特点，而且一台仪器中一般都有几种控制形式。如普通光点站一般都有自动振幅控制器(自控AVC) 和半自动振幅控制器。上海仪和西安仪有固定增益衰减控制，公共增益控制(公控GC)和压制器控制三种。重庆仪有手控衰减器(手控)、自控、公控及指数控制器(指控)四种。法国CGG-59型磁带仪有增益扩展控制器(扩展器EXP)，

增益抑制控制器( 抑制器HFS) 及自控三种。虽然名目繁多，但基本形式不外乎四类(图1)，一类是增益受地震讯号强弱的控制，就是自控；一类是增益的变化成台阶式突变，有的一级，有的几级(图1a)。浅层时增益小，中层、深层逐级增大，用手控制，如阶跃控制、固定增益控制、手控、抑制器等都是；再一类增益是随着时间逐渐增加的(图1b)，有的成线性增加，更多的成指数增加(相应于地震波能量随指数衰减)，如压制器、指控、扩展器等，第四类就是公控，增益除掉成指数变化外还受地震讯号的影响，它不象自控增益随地震讯号的强弱变化，也不象指控在延迟时间以后增益单纯地随指数增加，而是在地震讯号来时增益就固定，没有地震讯号时就呈指数变化(图1c)。这些控制器都有延迟时间、初始增益、最终增益(自控则是作用时间和固定输出)几个因素可供选择。这些控制器都是产生可变化的电压，加到一个桥式衰减器上改变桥的内阻以达到控制放大系数的目的。所以衰减桥可以说是增益控制的心脏。现将衰减桥和各类控制器分别叙述如下。

增益衰减桥自动增益控制器、公共增益控制器和压制器等均通过衰减桥对放大器进行增益控制，衰减桥由四个二极管及二个电阻组成。

我们知道二极管导通时内阻很小，截止时内阻很大，其内阻之大小随外加电压大小而变。当外加正向电压≥0.5V加在桥两端时，桥内阻很小(二极管导通)，但电压