Устройство для усиления Советский патент 1990 года по МПК H03F3/24 

Изобретение относится к радиопередающим устройствам с однополосной и амп- лктудной модуляцией,

. Цель изобретения - снижение уровня комбинационных искажений.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для усиления.

Устройство для усиления содержит по- сл едовательно соединенные генератор 1, управляемый напряжением, амплитудный модулятор 2, усилитель 3 мощности, выход которого является выходом устройства и со- через аттенюатор 4 с одним входом преобразователя 5 частоты, другой вход ко- торого соединен с выходом синтезатора 6 чаЬтоты, а выход - с объединенными входами вторых амплитудных ограничителя 7 и де|тектора 8, выход которого соединен с одним входом дифференциального усилителя (Д.9, выходом соединенного с модуляционным входом амплитудного годулятора 2. Выходы первого и второго амплитудных ограничителей 10 и 7 соединены с соответствующими входами фазового детектора 11, вьход которого соединен с управляюа им входом генератора 1. Входом устройства яв- ля:ется вход первого амплитудного детектора 12. выход которого соединзн с .входом ус илителя 13 огибающей однополосногс сигнала и через вторую линию 14 задержки с другим входом ДУ 9. Выход усилителя 13 огибающей соединен с модуляционным входам усилителя 3 мощности. Вход первого амплитудного ограничителя 10 подключен к вхЬду устройства через первую линию 15 за|держки.

Блок 16 автоматичесгсой регулировки напряжения смещения состоит из последовательно соединенных полосового фильтра 17, усилителя 18 переменного тока и пикового детектора 19.

Устройство работает следующим обра- зом.

Входной однополосный сигнал, сфор- мированный на промежуточной частоте, .подвергается разделению на низкочастотный сигнал огибающей, который выделяется на выходе первого амплитудного Д€(тектора 12, и фазомодулированкую со- ставляющую, которая выделяется на выходе первого амплитудного ограничителя 10. Выходной однополосный сигнал на рабочей частоте переносится преобразователем 5 чгстоты на ту же промежуточную частоту. Этот сигнал подается на объединенные входы вторых амплитудного детектора 8 и амплитудного ограничителя 7, с помощью которых он также разделяется на сигнал огибающей и фазомодулированный сигнал.

Огибающие входного и преобразованного выходного сигналов сравниваются в ДУ 9, выходной разностный сигнал которого используется для управления амплитудой выходного сигнала амплитудного модулятора

2и амплитудой входного сигнала усилителя

3мощности, авто матически поддерживая необходимое соотношение между амплитудой первой гармоники выходного тока уси- лителя 3 мощности и уровнем его возбужде ; / й. Фазомодулированные составляющие входного и выходного сигналов сравниваются в фазовом детекторе 11. В результате на выходе фазового детектора 11 образуется напряжение, которое управляет частотой refsepaiopa 1. При этом генератор 1 вырабатывает фззомодулированный сигнал на рабочей частоте, который поступает на высокочастотный вход амплитудного модулятора 2 для последующего усиления. Огибающая входного однополосного сигнала, выделенная первым амплитудным детектором 12, усиливается до необходимого уровня в усилителе 13 огибающей и затем используется для осуществления амплитуд- i-soPi модуляции в усилителе 3 мощности фазо- модулированного сигнала, выработанного генератором 1. В результате на выходе усилителя 3 мощности образуется однополосный сигнал на высоком уровне мощности. Благодаря фазовой автоподстройке частоты гене- ратора 1, управляемого напряжением, и обратной связи по огибающей, организованной через управление уровнем возбуждения усилителя 3 мощности, в выходном однополосно М сигнале обеспечивается уровень комбинационных искажений. Для обеспечения высокого КПД устройства в усилителе 3 мощности используется ключевой режим работы транзисторов, а амплитудная модуляция осуществляется путем изменения напряжения питания. Поэтому усилитель 13 огибающей является по существу регулируемым мсточником питания. Для того, чтобы его КПД был высоким, он построен по принципу усилителя класса Д с ШИМ, но при этом огибающая на выходе такого усилителя имеет задержку по отношению к его входному сигналу. Чтобы эта задержка не вызывала дополнительных искажений.в выходном однополосном сигнале, на входе первого амплитудного ограничителя 10, а также между выходом первого амплитудного детектора 12 и соответствующим входом ДУ 9 включены компенсирующие линии 14 и 15 задержки.

В процессе работы происходит дрейф

постоянной составляющей смещения ДУ 9,

который влияет на уровень комбинационjjyx искажений на выходе устройства. Установку постоянной составляющей напряже- ния смещения ДУ 9 необходимо производить при помощи анализатора спектра по минимуму комбинационных искажений, однако ручная регулировка смещения является неэффективной из-за влияния дестабилизирующих факторов (температура окружающей среды и т.д.), поэтому для обеспечения автоматической регулировки смещения и поддержания низкого уровня комбинационных искажений введен блок 16 автоматической регулировки напряжения смещения.

Выходной сигнал ДУ 9 представляет собой сумму двух сигналов: сигнала, пропорционального разности напряжений на его входах, и постоянного напряжения смещения. Напряжение смещения выставляется таким, чтобы выходное напряжение ДУ 9 в .момент перехода огибающей однополосного сигнала через ноль было меньше напря- жения отсечки амплитудного модулятора 2. Таким образом в эти интервалы времени амплитудный модулятор 2 находится в отсечке, усилитель 3 мощности заперт и на выходе устройства для усиления сигнал от- сутствует и в петле обратной связи по огибающей невозможно прохождение сигнала, т.е. она разомкнута. Это приводит к тому, что на первом входе ДУ 9 напряжение изменяется в соответствии с изменением огиба-

ющей, а на другом входе напряжение постоянно. В связи с этим разность этих напряжений возрастает и на выходе ДУ 9 появляется выброс отрицательной полярности. Этот выброс выделяется полосовым фильтром 17, входящим в блок 16 автоматической стабилизации напряжения смещения, усиливается в усилителе 18 переменного тока и детектируется в пиковом детекторе 19. Выходное напряжение пикового детектора 19 используется для регулировки смещения ДУ 9 так, чтобы выходное напряжение ДУ 9 в момент перехода огибающей через ноль было меньше напряжения отсечки амплитудного модулятора 2. При таком алгоритме работы обеспечивается оптимальная величина напряжения смещения, т.е. минимальные искажения. Формула изобретения Устройство для усиления по авт.св. № 1354388, отличающееся тем, что, с целью снижения уровня комбинационных искажений, между выходом дифференциального усилителя и его входом для регулирования напряжения смещения введен бпок автоматической стабилизации напряжения смещения, выполненный на последовательно соединенных полосовом фильтре, усилителе переменного тока и пиковом детекторе.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиопередающих устройствах с однополосной и амплитудной модуляцией. Цель изобретения - снижение уровня комбинационных искажений. Устройство для усиления содержит управляемый напряжением г-р 1, амплитудный модулятор 2, усилитель 3 мощности, аттенюатор 4, преобразователь 5 частоты, синтезатор 6 частоты, амплитудные ограничители 7 и 10, амплитудные детекторы 8 и 12, дифференциальный усилитель 9, фазовый детектор 11, усилитель 13 огибающей однополосного сигнала, линии задержки 14 и 15 и блок 16 автоматической регулировки напряжения смещения, состоящий из полосового фильтра 17, усилителя 18 переменного тока и пикового детектора 19. Цепь достигается за счет обеспечения оптимальной величины напряжения смещения усилителя 9 путем автоматической регулировки этого напряжения смещения с помощью введенного блока 16. 1 ил.