Усилитель мощности Советский патент 1990 года по МПК H03F1/32 

дмг1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в ра- иоприемной, передающей и измерительной технике в качестве усилителя, обеспечивающего низкий уровень нелинейных искажений выходного сигнала.

Цель изобретения - уменьшение Уровня нелинейных искажений третьего порядка.

На фиг.1 приведена электрическая с{труктурная схема усилителя мощности; ria фиг.2 - практическая реализация схемы усилителя мощности.

Усилитель мощности содержит вход- ной делитель 1 мощности, первый, второй и третий усилители 2-4, фазорас- щ|епитель 5, выходной сумматор 6, фильтр 7 низких частот и фазовращатель 8.

Усилитель мощности работает следу щ-им образом.

Входные сигналы через входной де- 1, фазовращатель 8 и фазорас- щепитель 5 поступают на входы перво- го и второго усилителей 2 и 3, усиливаются в них и суммируются в вы- Ходном сумматоре 6.

Пусть входной сигнал устройства рписывается следующим выражением:

U1cosu)i i: + игсоз(А)гС..

(2)

Тогда напряжение на выходе входного делителя 1 k35

е, -- cos u, t + -- cos to, t , (2) V2 2

и,

+ y- COS 2uJ3t + U,U2COS (uj 4- aJ.j) t +

+ UfUj cos ( w, -- a;2 ) t + 0

(4)

Сигнал с выхода третьего усилителя 4 поступает на вход фильтра 7, который пропускает только сигналы с частотами f1-t.KaK видно из выражения

(4), члены

и

U

и ;Г

представляют со

бой постоянную составляющую, являющуюся продуктом детектирования входных сигналов. Указанные члены не участвуют в работе предлагаемого устройства и в дальнейшем исключаются из рассмотрения. С учетом изложенного напряжение на выходе фильтра 7 определяется следующим выражением:

е« j± и.,иг cos (Wl - uijt , (5)

Сигнал с выхода фильтра 7 поступает на синфазный вход фазорасщепи- теля 5 и распределяется синфазно между первым и вторым усилителями 2 и 3.

Основные сигналы распределяются противофазно между первым и вторым усилителями 2 и 3.

Тогда можно записать

е

е4

,c4, 6-2,64 ,

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве усилителя, обеспечивающего низкий уровень нелинейных искажений выходного сигнала. Цель изобретения - уменьшение уровня нелинейных искажений третьего порядка. Усилитель мощности содержит входной делитель 1 мощности, два усилителя 2,3, фазорасщепитель 5, выходной сумматор 6, фазовращатель 8. Для достижения цели между вторым выходом делителя 1 и синфазным входом фазорасщепителя 5 включены последовательно соединенные усилитель 4, идентичный усилителю 2, и фильтр 7 нижних частот. Сигнал с частотой F₁-F₂ с выхода фильтра 7 поступает на синфазный вход фазорасщепителя 5 и, взаимодействуя на нелинейности второго порядка усилителей 2,3 с входными сигналами с частотами F₁, F₂, образует комбинационные составляющие третьего порядка с частотами 2 F₁-F₂, 2F₂-F₁, которые при соответствующем выборе их амплитуды и фазы могут компенсировать комбинационные составляющие третьего порядка, возникшие в усилителях 2,3. 2 ил.

Представим амплитудную характеристику первого усилителя 2 в виде сте- rteHHoro ряда

U

&ьи

k.Ue + kXx + Max +

(3)

+ ... + kNUBX ,

Где k,, k2... - коэффициенты степенного ряда.

Подставляя сюда выражение для выходного напряжения входного делителя 1, получим выражение для выходного напряжения третьего усилителя 4

V

Й3 -L (, t 4- UaCOSU), t) +

V2

ь lfii + Jil Ml cos 2ы t + + JT{ 2 2Wl

где e5, e. - напряжение на входах

первого и второго усилителей 2 и 3.

Сигнал с частотой ff-fг с выхода фильтра 7 поступает на синфазный вход

фазорасщепителя 5 и, взаимодействуя на нелинейности второго порядка первого и второго усилителей 2 и 3 с входными сигналами с частотами f,,ft образуют комбинационные составляющие

третьего порядка с частотами 2f1-fa, ,, которые при соответствующем выборе их амплитуды и фазы могут компенсировать комбинационные составляющие третьего порядка, возникшие в первом и втором усилителях 2 и 3.

Подставляя (6) в (3) с учетом (2) и (5), получим выражение для выходного напряжения устройства

е 6КХ L (U,COSW, t + UjCOSW, t) +

/2

111

+ -г (kj + -t) ,со8/2ы,-(л)1 +

4

+ UfU coe ()th(7

Как видно из выражения (7) второе слагаемое представляет собой комбинационные искажения третьего порядка с частотами 2f1-f2, , обращающиеся в нуль при условии

,. 3 k3

1

4f2 k

(8)

Выражение (8) является условием компенсации комбинационных составляющих третьего порядка. Физическая реализация этого условия осуществляется выбором режима работы по постоянному току третьего усилителя 4. ФазоP v-n

Редактор А. Огар

Составитель В„ Зарщиков

Техред М.Ходанич Корректор м. Максимишинец

Заказ 407

Тираж 651

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

15435376

вые соотношения необходимые для компенсации, обеспечиваются фазовращателем 8.

Формула изобретения

Усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные входной

делитель мощности, фазовращатель, фазорасщепитель, первый усилитель и выходной сумматор, второй усилитель, идентичный первому и включенный между вторым выходом фазорасщепителя

и вторым входом выходного сумматора, отл,и чающийся тем, что, с целью уменьшения уровня нелинейных искажений третьего порядка, между вторым выходом входного делителя мощности и синфазным входом фазорасщепителя включены последовательно соединенные третий усилитель, идентичный первому усилителю, и фильтр нижних частот.

у/

-г-кязо7А L5 4 С8

Сб /- - ( СГО

II I

t

i

НЛ907АПГ

С9

сз А1

С4 f5 /7

(риг. 2

Подписное