Двухканальный усилитель Советский патент 1988 года по МПК H03F1/32 

6

(Л

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение мощности потерь при сохранении уровня подавления интермодуляционных помех. Устр-во содержит усилители I и 2, вычитатель 3, аттенюатор 4, усилитель 5 интермодуляционных помех, линии задержки 6 и 7, сумматоры 8, 9 и 10 и фазовращатель 11. Поступающие на вход устр-ва сигнал и помехи разветвля ются, усиливаются, задерживаются и суммируются с выделенной иитермодуляционной помехой. Зате.м в сумматоре 10 происходит сложение в фазе компонент полезного сигнала, прощедших через усилители 1 и 2. Цель достигается введением усилителя 5, линий задержки 6 и 7, сумматоров 8, 9 и 10 и фазовращателя II, с помощью которых, путем полезного использования части сигнала, ответвляющейся во вспомогательный канал, устраняются потери полезного сигнала при полном подавлении интермодуляционных помех. I и;1.

Вход

Ю

Выход

05 ts3

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в радиотехнических установках, в том числе в радиоприемных и радиопередающих устройствах, когда возникает необходимость в ослаблении интермодуляционных помех.

Цель изобретения - уменьшение мощности потерь при сохранении уровня подавления интермодуляционных помех.

На чертеже представлена электрическая структурная схема предложенного двухка- нального усилителя.

Двухканальный усилитель содержит первый и второй усилители 1 и 2, имеющие соответственно большую и меньшую линейности и одинаковые частотные и фазовые характеристики, вычитатель 3, аттенюатор 4, усилитель 5 интермодуляционных помех, первую и вторую линии 6 и 7 задержки, первый, второй и третий сумматоры 8, 9 и 10, фазовращатель 11.

Двухканальный усилитель работает следующим образом.

Сигнал и (или) помехи, поступаюпхие на вход устройства, разветвляются и поступают на входы первого и второго усилителей I и 2, которые в пределах динамического диапазона одинаково усиливают полезный сигнал, но.отличаются уровнем интермодуляционных помех (ИП), так как во втором усилителе 2 (с меньшей линейностью) уровень ИП будет выще, чем в первом усилителе 1. Выход первого усилителя I подключен к неинвертирующему входу (« + ) вычитателя 3, а выход второго усилителя 2 - к инвертирующему входу («-). Выходное напряжение вычитателя 3 при одинаковых частотных и фазовых характеристиках первого и второго усилителей 1 и 2 не содержит полезного сигнала, оно равно разности ИП первого и второго усилителей 1 и 2 и противоположно по фазе ИП на выходе первого усилителя 1. Уровень ИП на выходе вычитателя 3 больще уровня ИП на выходе первого усилителя 1, но меньше уровня ИП на выходе второго усилителя 2. Аттенюатор 4 ослабляет ИВ с выхода вычислителя 3 до уровня ИП на выходе первой линии 6 задержки (ЛЗ), которая задерживает ИП с выхода первого усилителя 1 с таким расчетом, чтобы фазы ИП на входах первого сумматора 8 отличались ровно на 180°. Усилитель 5 поднимает уровень ИП с выхода вычитателя 3 до уровня ИП на выходе второй ЛЗ 7, которая осуществляет задержку ИП с выхода второго усилителя 2, чтобы фазы ИП на входах второго сумматора 9 отличались на 180°. В первом сумматоре 8 происходит подавление ИП, поступающей с выхода первого усилителя 1 через первую ЛЗ 6, с помощью ИП, поступающей с выхода вычитателя 3 через аттенюатор 4. Во втором сумматоре 9 происходит подавление ИП, поступающей с выхода второго усилителя 2 через вторую ЛЗ 7, с по.мощью ИП, поступающей с выхода вычитателя 3 через усилитель 5. Выходное напряжение сумматоров 8 и 9 уже не содержат ИП. Фазовращатель 11 обеспечивает синфазность составляющих сигнала на входах третьего сумматора 10. В третьем сум- маторе 10 происходит сложение в фазе компонент полезного сигнала, прошедших через усилители 1 и 2, т. е. в отличие от известного устройства, где составляющая сигнала, ответвляющаяся во вспомогательный канал,

0 вызывает потери сигнала, зависящие от затухания аттенюатора, в предлагаемом эта составляющая используется полезно.

Как и известном в предлагаемом устройстве происходит полное подавление ИП. Действительно, на выходе первого усили5 теля I ИП имеет уровень U,n , а на выходе второго усилителя 2U2n k- UBX п На выходе вычитателя 3 ИП имеет уровень Ujn (ki - k2) UBX n, a после аттенюатора 4 - LUn A(ki-k2) Uaxn . Это напряжение

Q поступает на вход первого сумматора 8. На другом входе первого сумматора 8 напряжение ИП Убя ki UBX n.

В первом сумматоре 8 происходит сложение этих напряжений с их фазами, в результате на выходе первого сумматора 8 ИП

5 Uen ki + (k,-ki),.

Очевидно, при k|-() ИП на выходе первого сумматора 8 Uen 0, т. е. интермодуляция подавляется полностью. Необходимое значение затухания аттенюатора определяется соотнощением

А ,-T

где k2/ki 2,

ИП на выходе усилителя 5 Usn M(ki -

- k2)lJBx.n , где М - коэффициент усиления.

5 Это напряжение поступает на вход второго сумматора 9, где складывается с ИП с уровнем Urn k2- Usx n . На выходе сумматора ИП Usn k2-fM(k, -k2)lUBx n . При ki M(ki-kj 0 ИП на выходе второ0 го сумматора 9 также отсутствует. Необходимый коэффициент усиления:

1

5 Полезный сигнал на выходе имеет уровень Uaux с К- UBX с в отличие от известного, где UBUXC К(1-A)UBXC, т. е. в предлагаемом устройстве уровень сигнала на выходе в 1 / (1 -А) раз больше, чем в известном. Q Следовательно, предложенный двухка- нальный усилитель осуществляет подавление ИП и не вносит потерь полезного сигнала. Использование новых элементов - трех сумматоров, двух линий задержки, усилителя ИП и фазовращателей, изменение взаимного

5 положения аттенюатора и вычитателя выгодно отличает предлагаемый двухканаль- ный усилитель от известного, так как благодаря новым связям и полезному использованию части сигнала, ответвляющейся в ВК, устраняются потери полезного сигнала при полном подавлении ИП. Применение данного усилителя позволяет при существующей элементной базе существенно повысить динамический диапазон радиоустройства по интермодуляции.

Формула изобретения

Двухканальный усилитель, содержащий первый и второй усилители, имеющие соответственно больщую и меньщую линейность и одинаковые частотные и фазовые характеристики, входы которых объединены и являются входом двухканального усилителя, а также вычитатель и аттенюатор, причем выход первого усилителя соединен с одним входом вычитателя, отличающийся тем, что, с целью уменьщения мощности потерь при

0

сохранении уровня подавления интермодуляционных помех, введены первый, второй, третий сумматоры, первая и вторая линии задержки, фазовращатель и усилитель интермодуляционной помехи, выход первого усилителя через последовательно соединенные первую линию задержки и первый сумматор подключен к одному входу третьего сумматора, выход которого является выходом двухканального усилителя, выход второго усилителя через последовательно соединенные вторую линию задержки, второй сумматор и фазовращатель подключен к другому входу третьего сумматора и непосредственно к другому входу вычитателя, выход которого через аттенюатор соединен с другим входом первого сумматора, а через усилитель интермодуляционных помех - с другим входом второго сумматора.