Квадратурный усилитель мощности с автоматической регулировкой усиления Советский патент 1987 года по МПК H03G3/20 

I

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в линейных усилителях мощности, применяемых в ОБИ, AM и многоканальных передатчиках.

Цель изобретения - увеличение лы- ходной мощности без увеличения 1е.чи- нейньгх искажений при работе на рассогласованную нагрузку.

Квадратурный усилитель мощности с автоматической регулировкой усиления содержит входной аттенюатор I, предварительный усилитель 2, квадратурный делитель 3 мощности, nepBi.iii и второй дополнительные аттенюаторы 4 и 5, первый и второй усилители 6 и 7 мощности, датчики 8 и 9 остаточного напряжения, датчик 10 тока, ис

точник 11 питания, первьй и второй регуляторы 12 и 13 первой и второй дополнительных цепей автоматической регулировки усиления, кнадратурньи сумматор 14 мощности, выходной фил1)Т 15 и регулятор 16 общей цепи автоматической регулировки усиления.

Квадратурный усилитель мощности с автоматической регулировкой усиления работает следующим образом.

Сигнал подается на входной аттенюатор. Затем сигнал усиливается предварительным усилителем 2 и подается на квадратурный делитель 3, в котором осуществляется деление сигнала на две равные части, сдвинутые по фазе на 90° друг относительно друга на его двух выходах. Эти сигналы поступают соответственно каждый на дополнительный аттенюатор 4 и 5, а затем- на усилители 6 и 7 мощности, После необходимого усиления оба сигнала складываются квадратурным сумматором 14. Результирующий сигнал поступает на выходной фильтр 15.

Поддержание заданной величины потребляемого от источника питания то ка осуществляется регулятором 16, сигнал с которого подается на управляющий вход аттенюатора 1, изменяя в необходимых пределах его коэффициент передачи. При согласованной нагрузке с регуляторов 12 и 13 на управляющие входы дополнительных аттенюаторов 4 и 5 поступают приблизительно равные управляюпц1е сигналы, в результате чего коэффициенты передачи дополнительных аттенюаторов 4 и 5 одинаковы и усилители 6 и 7 мощлости отдают в нагрузку одинаковую мощность.

При рассогласовании усилителя с нагрузкой один из усилителей переходит в перенапряженный режим, а другой - в недонапряженный режим. Пусть в перенапряженный режим перещел пер- Bbii f усилитель MODIHOCTH 6, при этом срабатывает датчик 8 остаточного напряжения, напряжение, гтоявляющееся на его выходе, воздействуя через первый регулятор 12 на первый дополни- тель))ьп 1 аттенюатор, снижает уровень возбуждения первого усилителя 6 мощности. При этом отдаваемая им мощность и потребляемый ток уменьшаются. Это приводит к тому, что суммарный ток потребления всего квадратурного усилителя МОП1НОСТИ с автоматической регулировкой усиления также уменьшается. Находящаяся ранее во включенном состоянии общая цепь автоматичес- Koii регулировки выключается, что приводит к снижению управляющего напряжения, поступающего на входной аттенюатор 1 . В результате этого коэффи- пиент передачи возрастает и усиление в общем тракте увеличивается. При этом сиг налы, поступающие с квадратурного делителя 3 увеличиваются. Это

в свою очередь приводит к дапьнейще- му росту управляющего напряжения на выходе первого регулятора 12 и происходит дальнейшее снижение коэффициента передачи первого допо1иштельного аттенюатора 4 до значения, которое соответствует прежней величине мощности, отдаваемой первым усилителем 6 мощности. В то же время вследствие увеличения уровня сигнала на входе

второго дополнительного аттенюатора 5 отдаваемая мощность вторым усилителем 7 мощности и потребляемый ток возрастают. Это возрастание потребляемого усилителем тока продолжается

ДО тех пор, пока суммарный потребляемый ток, измеряемы датчиком 10 тока, не становится равным установленному при согласованной нагрузке значению. Когда это происходит, снова

работает общая цепь автоматической регулировки, поддерживая величину потребляемого тока неизменной.

Таким образом, при рассогласованной нагрузке в устройстве уровень

возбуждения одного из усилителей, воспринимающего увеличение; нагрузки по сравнению с согласованным режимом, уменьшается так, что он в пике оги- бан)щей ВЧ сигнала работает в критическем режиме с лопустиммм уровнем нели .чпйных искажений, А уровень возбуждения другого усилителя, воспринимающего меньшую нагрузку, возрастает до тех пор, пока не реализован критический режим работы или суммарны ток, потребляемый устройством, не равен току потребления в согласованном режиме. Этот усилитель может перейти в недонапряженный режим работы, если рост уровня возбуждения будет остановлен вследствие достижения заданного значения тока потребления. Тем не менее мощность, отдаваемая этим усилителем, будет существенно больше, чем в случае использования только общей цепи автоматического регулирования .

Формула изобретения

Квадратурный усилитель мощности с автоматической регулировкой усиления содержащий последовательно соединенные входной аттенюатор, предварительный усилитель и квадратурный делитель мощности, а также первый и второй усилители мощности, выводы для подачи питания которых объединены и подключены к источнику питания, а выходы подключены к входам квадратурного сумматора мощности, к выходу

Редактор У.Лылын Заказ 4142/53

Составитель Л.Закс

Техред В.Кадар Корректор-Л. Бескид

Тираж 901Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производстненно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

которого подключен выходной фильт , а также регулятор общей цепи .IBTON:; - тической регулировки уси., выход которого подключен к упра1 ляюшему ихо- ду входного аттенюатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мощности без увеличения нелинейных искажений при работе на рассогласованную нагрузку, в него введены первый и второй дополнительные аттенюаторы, включенные каждый между соответствующим выходом квадратурного делителя мощности и входом сЬответствующего усилителя мощности, первый и второй регуляторы первой и второй дополнитель {ых цепей автоматической регулировки усиления идат- чик тока, при этом каждый усилитель

мощности снабжен датчиком остаточного напряжения, между выходом которого и управляющим входом соответствующего дополнительного аттенюатора включен регулятор соответствующей дополнительной цепи автоматической регулировки усиления, объединенные выводы для подачи питания усилителей мопцюсти подключены к источнику питания через датчик тока, а вход регулятора общей

цепи автоматической регулировки усиления подключен к выходу датчика тока.

Изобретение относится к радиотехнике и увеличивает выходную мощность без увеличения нелинейных искажений при работе на рассогласованную нагрузку. Устр-во содержит входной аттенюатор 1, предварительный у-ль 2, квадратурный делитель 3 мощности, аттенюаторы 4, и 5, у-ли 6 и 7 мощности, датчики 8 и 9 остаточного напряжения, дafчик 10 тока, источник 11 питания, регуляторы 12 и 13 дополнительных цепей АРУ, квадратурный сумматор 14 мощности, выходной фильтр 15, регулятор 16 общей цепи АРУ. При рассогласованной нагрузке в устр-ве уровень возбуждения одного у-ля, воспринимающего увеличение нагрузки, будет уменьщаться так, что в пике огибающей ВЧ-сигна- ла он будет работать в критич. режиме с допустимым уровнем нелинейных искажений. Уровень возбуждения др. у-ля, воспринимающего меньшую нагрузку, возрастает до тех пор, пока не реализуется критич. режим работы или суммарный ток, потребляемый устр-вом, не будет равен току потребления в согласованном режиме. Мощность, отдаваемая этим у-лем, будет .существенно больше, чем в случае ис- -пользования общей цепи АРУ. 1 ил. (Л со 00 00 вых.