Усилитель мощности высокой частоты Советский патент 1993 года по МПК H03F3/20 H03F1/32 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в измерительной, радиоприемной, радиопередающей аппаратуре для усиления однополосного сигнала с переменной амплитудой.

Цель изобретения - снижение комбинационных искажений и увеличение выходной мощности.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема усилителя мощности высокой частоты; на фиг. 2 - график зависимостей входной, проходной и выходной емкостей транзистора, параллельно включенных варикапов и суммарных емкостей между электродами транзистора от напряжений, приложенных между входным и выходным электродами и между выходными электродами транзистора.

Усилитель мощности высокой частоты содержит входную согласующую цепь 1, разделительный конденсатор 2, транзистор 3 в инвертирующем включении, выходную согласующую цепь 4, первый, второй, третий варикапы 5, 6, 7, первый, второй, третий выравнивающие конденсаторы 8, 9, 10, первый, второй, третий, четвертый резисторы 11, 12, 13, 14 смещения, первый, второй, третий дроссели 15, 16, 17, блокировочный конденсатор 18, нагрузку 19, первую, вторую, третью дополнительные шины 20, 21, 22, 23 напряжения смещения, общую шину 24. .

Между первой шиной 20 напряжения смещения и общей шиной 24 включен источник напряжения смещения Е1 см (см: фиг. 1), между второй шиной 21 и общей шиной 24 - источник напряжения смещения ЕЗ см.

между третьей шиной 22 и второй шиной 21 - источник напряжения смещения Е2 см. а между дополнительной шиной 23 и общей шиной 24 - Е см.

Усилитель мощности высокой частоты работает следующим образом.

Входной сигнал UBx, пройдя через входную согласующую цепь 1, разделительный конденсатор 2 усиливается транзистором 3 и через выходную согласующую цепь 4 поступает в нагрузку 19, причем применение варикапов 5, 6, 7, выравнивающих конденсаторов 8, 9, 10 и напряжений смещения на варикапах приводит к уменьшению комбинационных искажений при высоком использовании транзистора по мощности.

В процессе отладки усилителя варика- пы, выравнивающие конденсаторы и напряжения смещения на варикапах необходимо подобрать такими, чтобы графики зависимостей суммарной емкости между электродами транзистора Соб (см. фиг. 2) были бы зеркально симметричны относительно линии АВ, точка 1 графика С об соответствовала бы режиму транзистора при UBx 0, а точки 2 и 3 - минимальному и максимальному режимам транзистора при UBX 0.

В результате такого включения варикапов, выбора выравнивающих емкостей и напряжений включения смещения Е1 см. Е2 см, Е2 см графики входной, проходной и выходной емкостей вместо несимметричных, с большим перепадом значений емкостей (см, фиг. 2, график Ст, точки 4, 5), становятся симметричными относительно линии АВ (режим покоя) и имеют малый перепад емкостей (график Соб, точки 2,1 и 1,3). Увеличение постоянства входной и выходной емкостей транзистора 3 позволяет обеспечить лучшее согласование при более простых согласующих цепях 1 и 4 (фиг. 1) и более высоких рабочих напряжений. Уменьшение перепада для входной, проходной и выходной емкостей уменьшает индекс паразитной фазовой модуляции и тем самым снижает уровень нелинейных искажений из-за нелинейности собственных емкостей транзистора 3. Следует также отметить существенное обстоятельство, заключающееся в том, что при симметричных графиках суммарных емкостей между электродами транзистора 3 в спектре напряжения на нагрузке 19 усилителя будут содержаться главным образом четные гармоники частоты модуляции, нечетные же, обычно наиболее сильные, резко ослабляются,

Экспериментальные исследования заявляемого устройства показали, что по сравнению с устройствами аналогичного назначения (прототип), заявляемое устройство обеспечивает выигрыш по величине комбинационных искажений на 10 15 дБ при неизменной полезной мощности, либо по величине полезной мощности на 20

25% при неизменном уровне комбинационных искажений за счет того, что линеаризуются дополнительно к входной емкости транзистора еще проходная и выходная емкости,

0 Формула изобретения

Усилитель мощности высокой частоты, содержащий последовательно соединенные входную согласующую цепь, разделительный конденсатор, транзистор в

5 инвертирующем включении, и выходную согласующую цепь, а также первый и второй, взрикапы, первый резистор смещения, первый, второй, третий дроссели, первую, вторую, третью шины напряжения смещения и

0 общую шину, соединенную с земляной шиной, при этом анод первого варикапа соединен с общей шиной, а катод - с первым выводом первого резистора смещения, первые выводы первого и второго дросселей

5 подключены соответственно к второй и третьей шинам напряжения смещения, о т- личающийся тем, что, с целью снижения комбинационных искажений и увеличения выходной мощности, введены третий вари0 кап, первый, второй, третий выравнивающие конденсаторы, блокировочный конденсатор, второй,третий, четвертый резисторы смещения, дополнительная шина напряжения смещения, между входным

5 электродом транзистора и общей шиной включены в цепь из последовательно соединенных первого выравнивающего конденсатора и первого варикапа, а также цепь из последовательно соединенных второго ре0 зистора смещения и блокировочного конденсатора, точка соединения которых подключена к дополнительной шине напряжения смещения, выходной электрод транзистора подключен к общей шине через

5 последовательно соединенные второй выравнивающий конденсатор и вариг.ап, точка соединения которых через последовательно соединенные третий резистор смещения и второй дроссель подключена к второй шине

0 напряжения смещения, а к входному элект- ооду транзистора через последовательно соединенные третьи варикап и выравнивающий конденсатор, точка соединения которых через последовательно соединенные

5 четвертый резистор смещения и третий дроссель подключена к третьей шине напряжения смещения, при этом первая шина напряжения смещения через первый дроссель соединена с вторым выводом первого резистора смещения.

ElCM

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в измерительной, радиоприемной, радиопередающей аппаратуре для усиления однополосового сигнала. Цель изобретения - уменьшение комбинационных искажений и увеличение выходной мощности. Усилитель мощности 2 высокой частоты содержит последовательно соединенные входную согласующую цепь, разделительны№конденсатор, транзистор, выходную согласующую цепь, нагрузку, два варикапа,. один из них одним электродом соединен с земляной шиной, а другим через резистор смещения подключен к клемме напряжения смещения, резистор, три дросселя: дополнительно введены варикап, три выравнивающих конденсатора и два резистора смещения. При этом одна цепь из последовательно соединенных варикапа и конденсатора включена параллельно выходным электродам транзистора, а другая - между входным электродом транзистора и отводом первой цепи, благодаря чему обеспечивается лучшее согласование при более простых согласующих цепях и более высоких рабочих напряжениях. 2 ил. ел с

i.