Устройство усиления Советский патент 1991 года по МПК H03F3/20 

Фиг. 2

$

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при проектировании высококачественных усилителей мощности.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений.

На фиг.1 изображена диаграмма работы устройства; на фиг.2 - структурная электрическая схема устройства усиления.

Устройство усиления содержит -усилитель 1 мощности, делитель 2 напряжения, сумматор 3, детектор 4, дифференциальный усилитель 5, аттенюатор 6, дополнительный детектор 7, вычитатель 8.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигналов на выходе усилителя 1 напряжение на выходе детектора 4 и дополнительного детектора 7 о гсутствует, а потенциал управляющего входа усилителя 1 определяется фиксированным напряжением с выхода делителя 2 напряжения. При этом ток покоя оконечного каскада задается выбранной рабочей точкой, близкой к классу В, чем достигается высокий коэффициент полезного действия усилителя. При подаче на вход усилителя 1 сигнала на выходе дополнительного детектора 7 появляется вы- прямленное и отфильтрованное напряжение, которое, воздействуя на управляющий вход усилителя 1, через вычитатель 8 изменяет смещение оконечного каскада усилителя таким образом, что при увеличении выходного напряжения ивых до значений 0,7 Увых, ток покоя ln увеличивается, приближаясь к значению, характерному для режима А - середине линейного участка входной вольт-амперной характеристики активного элемента.

Условием этого является выбор коэффициентов передачи делителя 2 напряжения Ка и дополнительного детектора К, удовлетворяющих неравенству

дцпых IE Еи + Ki ( К + К2 -Еи ) X).

где IE - чувствительность тока покоя усилителя к изменению напряжения питания;

Ец-чувствительность напряжения источника питания к изменению выходного напряжения усилителя;

Ki - чувствительность тока покоя усилителя по управляющему входу;

Ка - коэффициент передачи делителя 2 напряжения.

При этом влияние ступеньки, вызванной неидентичностью (тактовой несинхронностью) ступеней оконечного каскада усилителя 1 постепенно уменьшается, чем достигается дополнительное снижение ко0

эфФициента нелинейных искажений на малых и средних уровнях выходного сигнала. При увеличении выходного уровня сигнала свыше значения 0,7 Umax напряжение на выходе дополнительного детектора 7 фиксируется на некотором постоянном уровне, что соответствует уменьшению К до значения, при котором выполняется уравнение

7гтт1- IE Еи + Ki ( K7 + К2-Еи ) 0 ,

которое достигается путем соответствующего выбора параметров К2, К при заданных характеристиках усилительного блока

IE, Ki м блока питания Ей

При этом достигается идеальная компенсация - ток покоя оконечного каскада не зависит от изменения Еп. А именно уменьшение напряжения питания Еп (при увеличении уровня выходной мощности) которое передается через предварительные каскады усилительного блока на его оконечный каскад, не приводит к изменению (возрастанию) тока покоя, так как на управляющий

вход усилительного блока поступает компенсирующее напряжение противоположного знака, которое снимается с делителя 2 и инвертируется вычитателем 8.

Если при дальнейшем увеличении выходной мощности (например, в виде кратко- временных выбросов) наступает ограничение (перегрузка) амплитуды по цепи питания усилительного блока, то на выходе дифференциального усилителя 5

выделяется разностный сигнал ослабленного в К раз (коэффициент усиления усилительного блока) выходного и входного напряжений усилительного блока (соответственно уравненных на входах дифференциального усилителя 5). Этот сигнал после выпрямления в детекторе 4, суммирования в сумматоре 3 и инвертирования в вычита- теле 8 воздействует на управляющий вход усилителя и запирает его оконечный каскад,

смещая рабочую точку в соответствующем направлении.

Формула изобретения Устройство усиления, содержащее усилитель мощности, детектор, делитель на0 пряжения, отвод которого соединен с одним входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, введены дополнительный детектор, дифференциальный усилитель, вычитатель,

5 аттенюатор, причем вход усилителя мощности соединен непосредственно с одним входом дифференциального усилителя, а выход через аттенюатор - с другим входом дифференциального усилителя, выход которого через дополнительный детектор соединен с другим входом сумматора, при этом выход сумматора соединен с инвертирующим входом вычитателя, выход усилителя мощности

неинвертирующим входом вычитателя, выход которого соединен с управляющим входом услителя мощности, шин питания которого соединена с соответствующим вы

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений. Устройство усиления содержит усилитель 1 мощности, делитель 2 напряжения, сумматор 3, детекторы 4 и 7, дифференциальный уилитель 5, аттенюатор 6 и вычитатель 8. При подаче сигнала на вход усилителя 1 на выходе детектора 7 появляется выпрямленное и отфильтрованное напряжение, которое через вычитатель 8 воздействует на управляющий вход усилителя 1, изменяя смещение рабочей точки его оконечного каскада в соответствующем направлении. При этом влияние ступеньки, вызванной неидентичностью (тактовой несинхронностью) ступеней оконечного каскада усилителя 1, постепенно уменьшается, чем достигается снижение коэф. нелинейных искажений на малых и средних уровнях выходного сигнала. 2 ил.

соединен через дополнительный детектор с 5 водом делителя напряжения.

ДЭп

Unop Фиг. 1