Усилитель с регулируемым коэффициентом усиления Советский патент 1984 года по МПК H03G3/30 

Изобретение ртносится к транзисторным усилительным схемам, в которы регулировка усиления осуществляется путем изменения выходного импульса усилителя. Усилители с регулируемым коэффициентом усиления должны удовлетворят некоторым противоречивым требованиям к их характеристикам. С одной сГорон усилитель должен работать линейно в широком диапазоне уровней йходных сигналов; с другой стороны диапазой регулирования должен быть достаточно широким, для того чтобы поддерживать неизменным уровень выходного сигнала во всем диапазоне изменения входного сигнала. Однако регулирования коэффициента усиления MOKet привести в результате к нарушению линейной рабо ты усилителя. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, содержащий усилительный транзистор, включенный по схеме с 06 щим эмиттером, к коллектору которого подключен регулирующий транзистор, а также источник регулирующего тока, изменение характеристик усилителя по постоянному току при регулировке достигается путем использования емкостной связи ClJ. Однако использование конденсатора который является частотнозависимым элементом, приводит к ограничению динамического диапазона усилителя. Кроме того, применение конденсатора усложняет производство усилителя в форме интегральных схем. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования. Поставленная цель достигается тем, что в усилителе с регулируемым коэффициентом усиления, содержащем усилительный транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, к коллек тору которого подключен регулирующий транзистор, а также источник регулирующего тока, к коллектору усилитель ного транзистора подключена база регулирующего транзистора, коллектор которого подключен к общей шине, а источник регулирующего тока - к эмиттеру регулирующего транзистора. На фиг. 1 представлена принципиал иая электрическая схема усилителя с регулируемым коэффициентом усиления дл I случая использования его в качестве дифференциального усилителя} на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема усилителя с регулируемым коэффициентом усиления для случая использования его в качестве дифференциального усилителя с входным демпфированием{ на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема усилителя с регулируемым коэффициентом усиления для Случая использованияего в качестве каскадного усилителя. Усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (фиг. 1) содержит усилительные транзисторы 1, регулирующие транзисторы 2, источник регулирзпощего тока 3, а также эмиттерные резисторы 4 и дополнительный резистор 5. Дифференциальный усилитель с входными демпфированием (фиг. 2) содержит также эмиттерные повторители 6 на транзисторах 7, дополнительный эмиттерный резистор 8 и конденсатор 9. Каскадный усилитель (фиг. 3) содержит дополнительные транзисторы 10. Усилитель с регулируемым коэффициентом усиления работает следующим образом. Изменение нагрузочного импеданса в коллекторной цепи приводит к изменению коэффициента усиления усилительного транзистора 1, который представляет собой произведение импеданса коллекторной нагрузки на крутизну усилительного транзистора. При этом весь регулирующий ток протекает по цепи коллектор - эмиттер регулирующего транзистора 2 и не оказывает влияния на режим работы по постоянному току усилительного транзистора, так как только очень маленький по сравнению с током покоя базовый ток течет в коллекторную цепь усилительного транзистора 1. Поскольку рабочая точка усилительного транзистора 1 не снижается в процессе регулирования, то фактический диапазом расширяется. Кроме того, предложенный усилитель обладает улучшенным соотношением сигнал-шум, так как при сильных входных сигналах имеет место уменьшение коэффициента усиления путем уменьшения сопротивления коллекторной нагрузки, что уменьшает сопротивление, генерирующее шум на выходе усиления. Это свойство особенно полезно для теевизионного усилителя промежуточной частоты (УПЧ). Указанными достоинствами обладает дифференциальный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, при этом поскольку точка соединения эмиттерньгх резисторов 4 с дополнительным резистором 5 является фактически нулевой точкой, то входной сигнал распределяется между динамическим сопротивлением эмиттера усилительного транзистора 1 и эмиттерным резистором 4, величина его может превьгаать 26 мВ, в то время как собственно УСИлитеЛьныЙ транзистор 1 может работать линейно при уровнях входного сигнала приблизительно 13 мВ. Однако при использовании усилителя с регулируемым коэффициентом усиления в качестве УПЧ в телевизионном приемнике обратная связь, возникшая из-за наличия емкости коллектор-база усилительного транзистора 1, может умень шить коэффициент усиления и изменить входное сопротивление. В усилителе с регулируемым коэффициентом усиления (фиг. 2) влияние этой емкости уменьше но путем включения на входах эмиттерных повторителей 6. Соответствующие переходы транзисторов 7 эмиттерных повторителей 6 и баз усилительных транзисторов 1 остаются под неизменным уровнем посто янного смещения благодаря включению резисторов смещения. Включение между эмиттерами усилительных транзисторов 1 цепи из пара.плельных включений дополнительного эмиттерного резистора 8 и дополнительного конденсатора позволяет обеспечить постоянный потенциал эмиттеров переменных сигналов. В каскадном усилителе (фиг. 3) также уменьшено влияние емкости коллектор-база. В этой схеме усилительные транзисторы 1 работают как источники тока для дополнительных транзисторов 10, которые и обеспечивают усиление по напряжению. Так как уровни сигналов на коллекторах усилительных транзисторов 1 постоянны, то влияние их емкости коллектор-база существенно уменьшено и, следовательно, входящие импульсы постоянны в диапазоне регулирования. Влияние же емкости коллектор-база, дополнительных транзисторов 10 уменьшено из-за того, что базы дополнительных транзисторов на частоте сигнала заземлены и уровни сигнала на базах и эмиттерах постоянны. Рассмотренные устройства могут также работать как модуляторы. При этом источник регулирующего тока вырабатывает модулирующий ток, а сигнал несущей подается между входами устройства, тем самым на выходе . вырабатывается несущая, модулированная по амплитуде информацией модулирующего тока.

УСИЛИТЕЛЬ С РЕГУЛИРУЕМЫМ КОЭФФИЩЕНТОМ УСИЛЕНИЯ, содержащий усилительный транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, к коллектору которого подключен регулирующий транзистор, а также источник регулирующего тока, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, к коллектору усилительного транзистора подключена база регулирующего транзистора, коллектор которого подключен к общей шине, а источник регулирующего тока к эмиттеру регулирующего транзистора. (У) со 00