Усилитель высокочастотного сигнала Советский патент 1988 года по МПК H03F1/32 

HLn Н

1э1

ю

п

Изобретение относится к усилительной технике и может использоваться при создании высокочастотных усилительных трактов преимущественно в бортовой аппаратуре.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений.

На чертеже представлена структурная электрическая схема усилителя высокочастотного сигнала.

Усилитель высокочастотного сигнала содержит квадратурный делитель 1, первый, второй, третий, четвертый амплитудные детекторы 2-5, блок 6 за- держки, первый, второй, третий ограничители 7-9, первьй, второй, третий сумматоры 10-12, компаратор 13, амплитудный модулятор 14, амш1итуд11Ый модулятор 15 с подавленной несущей, усилитель 16, фильтр 17, ответвитель 18, аттенюатор 19, блок 20 вычитания .

Усилитель высокочастотного сигнала работает следующим образом.

Входной высокочастотньм сигнал в квадратурном делителе 1 разделяется на два сигнала с фазовым сдвигом 90° (т.е. на синфазный (t) и квадратурный (t) сигналы), которые поступают на амплитудные модуляторы 14 и 15 соответственно. Выходные сигналы амплитудных модуляторов 14 и 15 суммируются в первом сумматоре 10 и поступают в усилитель 16, в котором производится усиление сигнала.

Высокочастотньм сигнал при усилении усилителем 16 приобретает нелинейные искажения, что эквивалентно искажению формы огибающей и фазы BXOдного усиливаемого сигнала. Для компенсации нелинейных искажений сигнал перед подачей в усилитель 16 модулируется по амплитуде и фазе корректирующими сигналами, пропорциональными искажениям огибающей и фазы выходного сигнала усилителя 16. При этом во входной сигнал усилителя 16 вносятся противоискажения по амплитуде и фазе благодаря чему нелинейные искажения выходного сигнала усилителя 16 компенсируются. Чтобы сделать амплитудную и фазовую модуляции независимыми входной сигнал устройства вначале разделяется на две компоненты: синфазную и существенно меньшую по амп- литуде квадратурную. Синфазная компонента модулируется затем в амплитудном модуляторе 14 сигналом коррек

5 0

5

О е

Q д

0

тировки амплитуды; квадратурная компонента подвергается модуляции в амплитудном модуляторе 15 с подавленной несущей. При этом фаза выходного сигнала этого модулятора зависит от знака модулирующего сигнала, пропорционального искажениям фазы. После векторного сложения выходных сигналов амплитудных модуляторов 14 и 15 в сумматоре 10 на вход усилителя 16 поступает сигнал, отличающийся от входного сигнала усилителя высокочастотного сигнала требуемыми проти- воискажениями огибающей и фазы.

В цепи формирования сигнала коррекции по амплитуде сигналы с выхода квадратурного делителя 1 и с выхода аттенюатора 19 детектируются первьм и вторым амплитудными детекторами 2 и 3 соответственно и сравниваются в компараторе 13, выходной сигнал кото- .рого и является сигналом корректировки амплитуды.

Корректирующий сигнал по фазе, воздействующий на амплитудный моду- 15, формируется следующим образом. Сигналы с синфазного и квадратурного выходов квадратурного делителя 1 подаются после ограничения в первом и третьем ограничителях 7 и 9 на второй и третий сумматоры 11 и 12, в которых векторно суммируются с выходным сигналом усилителя высокочастотного сигнала, поступшсяцим через второй ограничитель 8 на вторые входы второго и третьего сумматоров 11 и 12. Амплитуды вькодных сигналов этих сумматоров зависят от разности фаз суммирующих сигналов. После детектирования в третьем и четвертом амплитудных детекторах 4 и 5 эти сигналы арифметически вычитаются в блоке 20, в результате чего на выходе блока 20 формируется сигнал корректировки фазы, поступающий на вход амплитудного модулятора 15.

При отсутствии фазовых искажений сигналы, суммируемые во втором и третьем сумматорах |1 и 12, имеют постоянный фазовый сдвиг 45. При этом амплитуды выходных сигналов этих сумматоров одинаковы, из-за чего выходной сигнал блока 20 равен нулю.

При появлении фазовых искажений в выходном сигнале усилителя 16 фазовые углы между выходными напряжениями второго, третьего ограничителей 8 и 9 и первого, второго ограничителей 7 н 8 соответственно отличаются от 45 , что приводит к возникновению разницы в амплитудах выходных сигналов второго и третьего сумматоров 11 и 12 и появлению сигнала коррекции фазы на выходе блока 20.

При таком способе построения цепи коррекции фазы отсутствует нелинейная операция перемножения сравнивае- мых сигналов, осуществляемая в известном усилителе в блоке компаратора фазы и приводящая к искажениям корректирующего сигнала даже при идентичных ограничителях с реальными характери- стиками.

В усилителе высокочастотного сигнала благодаря линейной операции векторного суммирования во втором и третьем сумматорах 11 и 12 и последу- ющему арифметическому вычитанию про- де ектиров&нных сигналов использование блоков с реальными характеристиками не вызывает искажения сигнала . корректировки фазы. Это приводит лишь к тому, что между выходными сигналами третьего, второго и первого, второго ограничителей 9, 8 и 7, 8 соответственно появляется дополнивходу первого амплитудного детектора а через амплитудный модулятор - к первому входу первого сумматора, ква дратурньш выход квадратурного делителя через блок задержки подключен к входу первого ограничителя, а через амплитудный модулятор с подавленной несущей - к второму входу первого сумматора, выход которого через последовательно соединенные усилитель, фильтр, ответвитель, аттенюатор, подключен к входам второго ограничителя и второго амплитудного детектора, выходы первого и второго амплитудных детекторов подключены соответственно к первому и второму входам компаратора, выход которого соединен с вторьв4 входом амплитудного модулятора, о т- личающийся тем, что, с це лью уменьшения нелинейных искажений, введены третий ограничитель, второй и третий сумматоры, трет1й и четвертый амплитудные детекторы, блок эы- читания, причем синфазный выход квадратурного делителя через третий ограничитель подключен к первому входу второго сумматора, выход первого ограничителя подключен к первому входу

Изобретение относится к усилительной техйике и может использоваться при создании высокочастотных уси лительных трактов преимущественно в бортовой аппаратуре. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений. Устр-во содержит квадратурный делитель 1, амплитудные детекторы (АД) 2,. 3, блок 6 задержки, ограничители 7, 8, сумматор 10, компаратор 13, амплитудный модулятор 14, амплитудный модулятор 15 с подавленной несущей, , усилитель 16, фильтр 17, ответвитель 18, аттенюатор 19. Для достижения цели в устр-во введены АД 4, 5, ограничитель 9, сумматоры 11, 12 и блок вычитания 20. Чтобы сделать амплитудную и фазовую модуляции независимыми, входной сигнал устр-ва вначале разделяется на две компоненты: синфазную и существенно меньшую по -амплитуде квадратурную. Синфазная компонента модулируется затем в амплитудном модуляторе 14 сигналом корректировки амплитуды, квадратурная компонента подвергается модуляции в модуляторе 15. В устр-ве благодаря линейной операции о векторного суммирования в сумматорах 11 и 12 и последующему арифметическому вычитанию продетектированных сигналов использование блоков с реальными х-ми не вызывает искажения сигнала корректировки фазы. 1 ил. ®

тельный постоянный фазовый сдвиг, не- зо третьего сумматора, выход второго обходимый для обеспечения равенства амплитуд выходных сигналов второго и третьего сумматоров 11 и 12.

ограничителя соединен с вторыми вхо дами второго и третьего сумматоров, выходы которых через соответственно третий и четвертый амплитудные детекторы подключены к первому и вто рому входам блока вычитания соответ ственно, выход которого соединен с вторым входом амплитудного модулято с подавленной несущей.

Формула изобретения

Усилитель высокочастотного сигнала, содержащий квадратурный делитель, синфазный выход которого подключен к

третьего сумматора, выход второго

ограничителя соединен с вторыми входами второго и третьего сумматоров, выходы которых через соответственно третий и четвертый амплитудные детекторы подключены к первому и вто рому входам блока вычитания соответственно, выход которого соединен с вторым входом амплитудного модулятора с подавленной несущей.