Устройство автоматической регулировки усиления Советский патент 1990 года по МПК H03G3/30 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в уст ройствах сложения мощностей.

Целью изобретения является повы- шение КПД.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства автоматической регулировки усиления (АРУ); на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема блока выбора минимального сигнала устройства АРУ.

Устройство АРУ содержит регулируемый элемент 1, предварительный усилитель 2, многоканальный усилитель 3, выполненный в виде входного делителя 4 мощности, усилительных каналов 5f..5n, каждый из которых содернит аттенюатор 6, второй элемент 7 сравнения , усилитель 8 и датчик 9 проходя щей мощности, выходного сумматора 10 Йощности и блока 11 выбора минимального сигнала, и первый элемент 12 сравнения, усилитель 13 постоянного тока.

Блок 11 выбора минимального сигнала содержит ячейки 141...14П, каждая из которых выполнена в виде диода 15, делителя 16 напряжения, первого 17 и второго 18 транзисторов и первого резистора 19 и второй резистор 20.

Устройство работает следующим образом.

« Входной сигнал подается через последовательно соединенные регулируе- мый элемент 1 и предварительный усилитель 2 на вход многоканального усилителя 3. Входной делитель 4 мощности делит мощность на п каналов, и с его соответствующих выходов мощность подается на входы аттенюаторов 6 в каждом усилительном канале 5. С выходов аттенюаторов 6 мощность поступает на входы усилителей 8, с выходов кото- рых (усиленная) поступает на входы датчиков 9 проходящей мощности и далее на соответствующие входы выходного сумматора 10 мощности. С выходов датчиков 9 проходящей мощности сигналы, пропорциональные выходной мощности соответствующих усилительных каналов 5, поступают на первые входы вторых элементов 7 сравнения соответствующих усилительных каналов 5 и на входы блока 11 выбора. На выходе последнего сигнал равен минималному из тех сигналов на входах, уровень которых превышает определенный

минимальный уровень, являющийся критерием работоспособности усилите- лей 8.

Это обеспечивается тем, что при поступлении на вход, например, первой ячейки 14 сигнала наименьшего уровня второй транзистор первой ячеки 14 открывается при определенном уровне сигнала, в этом случае входной сигнал через диод 15 поступает на базу первого транзистора 17, напряжение на эмиттере которого становится равным входному. Поскольку этот потенциал определяет потенциал всех эмиттеров первых транзисторов остальных ячеек, то первые транзисторы остальных ячеек закрыты, так к уровень входного сигнала этих ячеек превышает уровень входного сигнала первой ячейки 14.

0

Сигнал с выхода блока 11 выбора i поступает на вторые входы вторых

элементов 7 сравнения во всех усилительных каналах и одновременно на второй вход первого элемента 12 сравнения. Сигнал, поступающий на вторые входы вторых элементов 7 сравнения, сравнивается в каждом усилительном канале 5 с сигналами, поступающими (с датчиков 9. В тех усилительных каналах 5, где сигнал с датчиков 9 превышает сигнал с выхода блока 11 выбора, второй элемент 7 сравнения вырабатывает сигнал рассогласования, который поступает на аттенюаторы 6 и частично запирает их, таким образом, мощность более мощных усилительных каналов снижается до уровня мощности работоспособного канала имеющего наименьшую выходную мощность (из-за разбросов параметров усилительных элементов усилителей 8 и разброса коэффициента передачи входного делителя 4 по различным выходам). Так как мощности всех усилительных каналов 5 становятся примерно равными (остаточная разница мощностей зависит от параметров петли обратной связи в усилительных каналах 5), то сигнал на выходе блока 11 выбора пропорционален мощности многоканального усилителя 3 в целом (при условии, что все каналы работоспособны).

Первый элемент 12 сравнения сравнивает этот сигнал со своим опорным уровнем и выдает через усилитель 13

515

постоянного тока на регулируемый элемент 1 сигнал, снижающий мощность, поступающую на предварительный усилитель 2, до уровня, обеспечивающего необходимую выходную мощность усилительных каналов 5 и всего многоканального усилителя 3. При выходе из строя одного из усилительных каналов 5 уровень сигнала в общей точке устанавливается уже сигналом другого усилительного канала 5, имеющего наименьший уровень, остальные усилительные каналы подстраиваются под него. Первый элемент 12 сравнения и усилитель 13 постоянного тока поддерживают уровень этого сигнала на прежнем уровне (по вышеописанной петле обратной связи), т.е. мощность работающих усилительных каналов 6 оста- ется прежней, не произойдет ни перегрузки, ни недогрузки усилителей 8, что проводит, в частности, и к повышению эксплуатационной надежности. Мощность на выходе многоканального усилителя 3 снижается на уровень мощности одного канала и на уровень потерь в выходном сумматоре 10 и автоматически поддерживается на этом более низком уровне, обеспечивающем оптимальную мощность на выходах работающих усилительных каналов 5.

Формула изобретения

1. Устройство автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно соединенные регулируемый элемент, предварительный усилитель и многоканальный усилитель мощ- ности, выполненный в виде входного делителя мощности, выходного сумматора мощности и п усилительных каналов каждый из которых включен между соответствующими выходом входного дели- теля мощности и входом выходного сумматора мощности и содержит усилитель и датчик сигнала ошибки, подключенный к выходу усилителя, а также усилитель постоянного тока, выход кото-

Q $ 0 5 0

5

0 5

96

рого подключен к входу управления регулируемого элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, в него введен блок выбора минимального сигнала и первый элемент сравнения, первый вход которого является входом опорного сигнала, а в каждый усилительный канал введен аттенюатор, вход которого является входом усилительного канала, выход подключен к входу усилителя, и второй элемент сравнения, включенный между выходом датчика сигнала ошибки, выполненного в виде датчика проходящей мощности, и входом управления аттенюатора, при этом входы блока выбора минимального сигнала подключены к выходам датчиков проходящей мощности усилительных каналов, а его выход подключен к вторым входам элементов сравнения усилительных каналов и второму входу первого элемента сравнения, выход которого подключен к входу усилителя постоянного тока. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок выбора минимального сигнала выполнен в виде п ячеек, каждая из которых содержит первый транзистор, в базовой цепи которого встречно включен диод, последовательно соединенные первый резистор и второй транзистор, включенные параллельно базоколлекторному переходу первого транзистора, и делитель напряжения, включенный между другим выводом диода и коллектором первого транзистора, отвод делителя напряжения подключен к базе второго транзистора, структура которого противоположна структуре первого транзистора, коллекторы первых транзисторов ячеек подключены к общей шине, эмиттеры - к второму резистору другой вывод которого является входом напряжения питания, при этом другие выводы диодов ячеек являются входами, а эмиттеры первых транзисторов - выходом блока выбора минимального сигнала.

®m.l

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение КПД. Устройство автоматической регулировки усиления содержит регулируемый элемент 1, предварительный усилитель 2, элемент 12 сравнения, усилитель 13 постоянного тока и многоканальный усилитель 3, состоящий из делителя 4 мощности, сумматора 10 мощности, блока 11 выбора минимального сигнала и усилительных каналов 5, каждый из которых содержит аттенюатор 6, элемент 7 сравнения, усилитель 8 и датчик сигнала ошибки, выполненный в виде датчика 9 проходящей мощности. Входной сигнал поступает через регулируемый элемент 1 и усилитель 2 на многоканальный усилитель 3, который формирует выходной сигнал. При этом блок 11 выбора вырабатывает сигнал, с помощью которого выравниваются мощности всех каналов 5. Этот же сигнал сравнивается с опорным уровнем в элементе 12 сравнения. Он вырабатывает сигнал, поступающий через усилитель 13 на регулируемый элемент 1, который снижает мощность, поступающую на усилитель 2, до уровня, обеспечивающего необходимую выходную мощность каналов 5 и всего усилителя 3. Устройство по п. 2 ф-лы отличается выполнением блока 11 выбора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.