Усилитель мощности Советский патент 1984 года по МПК H03F3/20 H03G3/20 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть, использовано в радиопередатчиках с амплитудной модуляцией для снижения уровня нелинейных искажений сигнала усилителей мощности, напряжение питания которых меняется в такт с огибающей мопулированного высокочастотного сигнала.

По основному авт.св.№1019585 известен усилитель мощности, содержащий основной усилитель, выход которого через последовательно соединенные детектор огибающей выходного сигнала и аттенюатор подключен к одному входу дифференциального усилителя, ,другой вход которого соединен с выходом детектора огибающей входного сигнала и является входом усилителя мощности, а выход дифференциального усилителя соединен с входом регулируемого преобразователя постоянного тока, выхо.д которого соединен с управляющим входом основного усилителя, усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, включенный, между входом детектра огибающей входного сигнала и входом основного усилителя, и делитель напряжения, включенный между управляюпщм входом усилителя с регулируемым коэффициентом передачи и выходом регулируемого преобразователя постоянного тока lj .

Однако известный усилитель мощности при отклонении нагрузки от номинальной величины имеет большие нелинейные искажения и низкий КПД.

Целью изобретение является уменьшение нелинейных искажений и повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем что в усилителе мощности, содержащем основной усилитель, выход которого через последовательно Соединенные детектор огибающей выходного сигнала и аттенюатор подключен к одному входу дифференциального усилителя, ДРУГОЙ вход которогосоединен с выходом детектора огибающей входного сигнала, при этом вход детектора огибающей входного сигнала является входом усилителя мощности, а выход дифференциального усилителя соединен с входом регулируемого преобра зователя постоянного тока, выход которого соединен с управляющим входом основного, усилителя, усилитель

с регулируемым коэффициентом передачи, включенный между входом детектора огибающей входного сигнала и входом основного усилителя, и делитель напряжения, включенный между управляющим входом усилителя с регулируе. мым коэффициентом передачи и выходом регулируемого преобразователя постоянного тока, аттенюатор выполнен управляемым, между входом управления которого и входом усилителя мощности включен датчик выходной мощности.

Кроме того датчик выходной мощности содержит пиковые детекторы тока и напряжения, включенные в цепи нагрузки усилителя мощности, выходы которых соединены с входами введенного дополнительного дифференциального усилителя, выход которого является выходом датчика выходной мощности.

На чертеже приведена структурная электрическая схема усилителя мощности..

Усилитель мощности содержит детектор 1 огибающей входного сигнала, основной усилитель 2, дифференциальный усилитель 3, регулируемый преобразователь 4 постоянного тока, детектор 5 огибающей выходного сигнала, аттенюатор 6, усилитель 7 .с регулируемым коэффициентом передачи, делитель 8 напряжения, датчик 9 выходной мощности, содержащий пиковый детектор 10 напряжения, |ПИковый детектор 11 тока, выполненный, например, на датчике 12 тока и пиковом детекторе 13, и дополнительный дифференциальный усилитель 1

Усилитель мощности работает следующим образом.

С выхода датчика 12 тока в качестве которого может быть использован, трансформатор тока, напряжение выходного сигнала, пропорциональное току в цепи нагрузки, поступает на пиковый детектор 13, с выхода которого постоянно напряжение поступает на один из входов дополнительного дифферен1щального усилителя 14, на другой вход которого с.пикового детектора 10 поступает постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде высокочастотного напряжения на нагруке усилителя мощности.

Уровни напряжений на входах дополнительного дифференциального усилитля 14 устанавливаются такими, чтобы

на выходе его -обеспечивалось некоторое исходное напряжение, соответствующее ноьшнальной величине сопротивления нагрузки основного усилителя 2. Это напряжение поступает на управляющий вход аттенюатора 6 и изменяет его ослабление таким образом, чтобы на выходе с дифференциального усилителя 3 получалось.управляющее напряжение, обеспечивакяцее на выходе регулируемого преобразователя 4 питающее напряжение, соответствующее номинальному режиму работы основного усилителя 2 в отсутствии модуляции.

Аттенюатор 6 может быть реализован любым известным способом, например, на основе операционного усилителя.

Изменения сопротивления нагрузки в большую или меньшую сторону вызывают соответственно большее напряжение и меньший ток, либо меньшее напряжение и больший ток в вькодной цепи основного усилителя 2, а следовательно и соответствующие изменения напряжений на выходах пиковых детектс ров 10 и 11 и соответственно, управляющего и выходного напряжений регулируемого преобразователя 4. При соответствующем выборе амплитудной характеристики и коэффициента передачи этой цепи иа выходе регулируемого преобразователя 4 можно получить необходимую зависимость изменения выходного напряжения основного усили- . теля 2 от рассогласования сопротивления нагрузки.

Благодаря использованию дополнительного дифференциального усилителя 14 схема малочувствительна к колеба нйям выходной мощности основногоусилителя 2, так как одновременное увеличение или уменьшение тока и напряжения в цепи нагрузки не нарушает балансировку дополнительного дифферен1щального усилителя 14.

Известньй усилитель мощности при работе на номинальное сопротивление нагрузки имеет нелинейные искажения огибающей выходного сигнала, равные 3,5%. При увеличении сопротивления нагрузки в. 2 раза искажения увеличиваются до 18%. В предлагаемом усилителе мощности нелинейные искажения снижены с 18 до 7%.

1. УСИЛИТЕЛЬ МОДНОСТИ по авт.св.{1019585, о т л и ч а root и и с я тем, что, с целью уменьшения нелинейные искажений и повышения КПД аттенюатор выполнен управляемым, между входом управления которого и входом усилителя мощности включен датчик выходной мощности. 2. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что датчик выходной мощности содержит пиковые детекторы тока и напряжения, включенные в цепи нагрузки усилителя мощности, выходы которых соединены с входами введенного дополнительного дифференциального усилителя, выход которого является выходом датчика /выходной мощности.