Усилитель мощности Советский патент 1987 года по МПК H03F3/20 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиопередатчиках с амплитудной модуляцией.

Цель изобретения - повышение КПД и уменьп1ение нелинейных искажений при работе на рассогласованную нагрузку.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого усилителя.

Усилитель мощности содержит входной регулируемый усилитель 1,основной регулируемый усилитель 2, датчик 3 выходной мощности, дифференциальный усилитель 4, регулируемый преобразователь 5 постоянного тока, детектор 6 огибающей входного сигнала, детектор 7 огибающей выходного сигнала, делитель 8 напряжения, источник 9 питания усилителя мощности, измеритель 10 отноще- пий, блок 1 памяти, сумматор 12 и пороговый блок 13.

Усилитель мощности работает следующим образом.

Входной высокочастотный сигнал усиливается входным регулируемым 1 и основным регулируемым 2 усилителями и поступает через датчик 3 выходной мощности на выход устройства.

Напряжение с низкочастотного выхода датчика 3 выходной мощности, содержащее информацию о мощности, поглощаемой в нагрузке, сравнивается дифференциальным усилителем 4с напряжением, поступающим с выхода детектора 6 огибающей входного сигнала. Напряжение с выхода дифференциаль- п(яч) уси.1ителя 4 поступает на первый управляющий вход входного регулируемого усилителя 1 и из.меняет его коэффициент передачи таким образом, что коэффициент усиления всего устройства по мощности, отдаваемой в нагрузку, остается постоянным, независимо от сопротивления нагрузки.

При поступлении на вход устройства высокочастотного сигнала пороговый блок 13 срабатывает под действием напряжения с выхода детектора 6 огибающей входного сигнала. С выхода порогового блока 13 на управляющий вход блока 11 памяти поступает сигнал логической единицы, под действием которого блок 11 памяти обеспечивает передачу на вход сумматора 12 текущего значения сигнала с выхода измерителя 10 отношений.

В случае уменьшения амплитуды входного сигнала до уровня, недостаточного для функционирования измерителя 10 отношений, на выходе порогового блока 13 формируется сигнал логического нуля, который, поступая на управляющий вход блока 11 памяти, запрещает считывание текущего значения сигнала. При этом блок 11 памяти обеспечивает подачу на вход сумматора 12 предыдущего значения напряжения с измерителя 10 отношений с выхода. Под действием напряжений с выходов детекторов 6 и 7 огибающей входного и выходного сигналов и сигнала с выхода измерителя 10

отношений на выходе сумматора 12 формируется напряжение

Е, Е,(1.+K,X+KjY + K ), (1)

где коэффициент 0,05 l. 0,15;

коэффициенты 0,2 К, ,4;

X - напряжение на выходе детектора 6 огибающей входного сигнала, нормированное к своему значению в пике огибаю- щей сигнала при согласованной нагрузке;

Y -напряжение на выходе детектора 7 огибающей выходного сигнала, нормированной к своему значению в пике огибающей сигнала по согласованной нагрузке;

- напряжение на выходе измерителя 10

отношений,

- постоянное напряжение, соответствующее напряжению на выходе регулируемого преобразователя 5, при котором Qобеспечивается критический режим работы усилителя в пике огибающей при согласоваиной нагрузке. Это напряжение поступает на управляющий вход регулируемого преобразователя 5 постоянного тока, усиливается им и пода- 5 ется в качестве питания на основной регулируемый усилитель 2, а также через делитель 8 напряжения - на второй управляющий вход входного регулируемого усилителя 1.

Напряжение с выхода делителя 8 напря- жения изменяет коэффициент передачи входного регулируемого усилителя 1 таким образом, что компенсируется изменение коэффициента усиления основного регулируемого усилителя 2, обусловленное авторегулировкой его напряжения питания. Регулировка питания основного регулируемого усилителя 2 напряжением, зависящим от амплитуды усиливаемого сигнала и сопротивления нагрузки в соответствии с формулой, обеспечивает повыше- 0 ние КПД и уменьшение нелинейных искажений как при рассогласовании с нагрузкой, так и при изменении амплитуды усиливаемого сигнала.

45

Формула изобретения

Усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные входной регулируемый усилитель, основной регулируемый усилитель, датчик выходной мощности и дифференциальный усилитель, второй выход датчика выходной мощности является выходом усилителя мощности, а выход дифференциального усилителя подключен к первому управляющему входу входного регулируемого усилителя, регулируемый преобразователь

постоянного тока, выход которого соединен с управляющим входом основного регулируемого усилителя, детектор огибающей входного сигнала, вход которого соединен с входом входного регулируемого усилителя, а его выход подключен к второму входу дифференциального усилителя, детектор огибающей выходного сигнала, вход которого подключен к выходу основного регулируемого усилителя, делитель напряжения, источник питания усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения нелинейных искажений при работе на рассогласованную нагрузку, дополнительно введены последовательно соединенные измеритель отношений, блок памяти и сумматор, а также пороговый блок, выход которого подключен к управляющему входу

блока памяти, первый вход измеритс.ы отношений, вход порогового блока и второй вход сумматора подключены к выходу детектора огибающей входного сигнала, второй вход измерителя отноп ений и третий вход сумматора подключены к выходу детектора огибающей выходного сигнала, четвертый вход сумматора подключен к выходу источника питания усилителя мощности, выход сумматора соединен с входом регулируемого преобразователя постоянного тока, выход которого через делитель напряжения соединен с вторым управляющим входом входного регулируемого усилителя.

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение КПД и уменьшение нелинейных искажений при работе на рассогласованную нагрузку. Усилитель мощности содержит входной регулируемый усилитель (РУ) 1, основной РУ 2, датчик 3 выходной мощности, дифференциальный усилитель 4, регулируемый преобразователь 5 постоянного тока, детектор 6 огибающей входного сигнала, детектор 7 огибающей выходного сигнала, делитель 8 напряжения, источник 9 питания усилителя мощности, измеритель 10 отношений, блок памяти (БП) 11, сумматор 12 и пороговый блок (ПБ) 13. Входной высокочастотный cHrHavT проходит на выход через РУ 1, 2 и датчик 3. Напряжение с низкочастотного выхода датчика 3, содержащее информацию о поглощаемой в нагрузке мощности, сравнивается дифференциальным усилителем 4 с напряжением детектора 6. Результат сравнения используется для изменения коэф. передачи РУ 1 т.обр., чтобы коэф. усиления по мощности всего устройства оставался постоянным независимо от сопротивления нагрузки. При срабатывании ПБ 13 через БП 11 на сумматор 12 поступает текущий сигнал с измерителя 10. Если входной сигнал имеет недостаточный уровень, по сигналу ПБ 13 с БП II поступает предыдущее значение сигнала с измерителя 10. Напряжение с сумматора 12 используется в качестве питания для РУ 2, а также для изменения коэф. передачи РУ 1 таким образом, чтобы скомпенсировать изменение коэф. усиления РУ 2. Регулировка питания РУ 2 обеспечивает повышение КПД и уменьшение нелинейных искажений. Введены измеритель 10, БП 11, ПБ 13 и сумматор 12. 1 ил. (Л BtfMd