УСИЛИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Советский патент 1970 года по МПК H03F3/38 

Изобретение относится к радиотехнике, в частБорти к усилителял электричеоких ситналов частоты.

Известны усилители с преобразованием сигналов, имеющие емко-стные или траисформаторные связи между каскадами.

Однако эти усилители невозможно применять в тех случаях, когда имеются значительные постоянная и низкочастотная составляющие паразитного сигнала, превосходящие иеременную составляющую полезного сигнала.

Целью изобретения является повышение чувствительности усилителей и устранение постоянной и низкочастотной составляющих паразитных сигналов.

Для этого в предлагаемом усилителе выход фазочувствительного фиксатора уровня через усилитель мощности, дополнительный фильтр низких частот и усилитель постоянного тока соединен с одним из входов коммутатора.

При этом выход коммутатора подключен ко входу линейного усилителя несущей частоты, а второй вход соединен с источником входных сигналов.

На чертеже приведена схема усилителя.

Усилитель содержит входные клеммы 1, к которым подключается источник измеряемого сигнала. Сигнальная клемма / является первым входом коммутатора 2, имеющего также второй вход 3 для соединения с источником

опорного напряжения. Коммутатор содержит два транзисторных ключа 4 и 5, поочередно находящихся в замкнутом или разомкнутом положении. Ключи управляются импульсами с генератора несущей частоты 6.

Выход коммутатора соединен с линейным усилителем 7 импульсов несущей частоты, выход которого подключен к фазочувствительному фиксатору уровня 8. Последний содержит в последовательной ветви конденсатор 5, а в параллельной ветви - транзисторный ключ 10, управляемый сиифазно с ключом 5 импульсами генератора 6. Выход фнксатора соединен одновременно со входом выходного фильтра 11 и со входом усилителя мощиости 12, нагруженного на доиолнительный фильтр низких частот 13. Ча.стота ср-еза фильтра аиже л-шнимальной частоты нолезлого сигнала, IHO ъыше частоты изменения .уровня ларааитных сигналов коммутатора. Выход фильтра 13 ооединел со вхоДОМ усилителя постоятаного тока 14, выход которого соединен со вторым входом 3 коммутатора 2.

Усиленный сигнал снимается с выходных клемл 15. Элементы схемы 2, 7, 8 « 11 образуют прямой тракт усилителя, а элементы 12, 13 и 14 - цепь частотнозависимой отрицательной обратной связи. Генератор несущей частоты 6 обеспечивает синхронность переключения траизисторных ключей 4, 5 и 10.Вследствие поочередного замыкания транзи-сторных ключей 4 н 5 на выходе коммутатора 2 .образуются .импульсы, амплитуда которых при идеальных ключевых элементах равна разности входного напряжения и напряжения обратноп связи. Импульсы усиливаются линейным усилителем 7 и фиксируются фазочувствительным фиксатором уровня 8. При этом полярность выходного сигнала на клеммах /5 повторяет полярность входного напряжения, по.скольку линейный усилитель 7 содержит четное число фазоинверсных каскадов и транзисторный ключ 10 замыкается одновременно с замыканием транзисторного ключа 5 коммутатора.

Усиленные фиксированные импульсы постулают на вход усилителя мощности 12, который служит также для уменьшения нагрузки на фиксатор уровня со стороны фильтра низких частот 13. На выходе последнего получают пс:стоя;нное или медленно меняющееся яапряжение, которое усиливается по напряжению и по току усилителем постоянного тока 14, имеющим малое выходное сопротивление. Полярность выходного сигнала усилителя постоянного тока такая же, как полярность постоянного напряжения .на входной клемме 1 коммутатора, а величкна сигнала обратной связи изменяется так, чтобы разность входного напрял енпя и напряжения обратной связи уменьша-лась. При больщом коэффициенте петлевого усиления в контуре, образованном элементами 2, 7, 8, 12, 13, 14, 2, уровень напряжения на выходе усилителя постоянного тока 14 почти равен постоянной составляющей входного сигнала. На передачу же переменной полезной со:-ставляю,щ,ей входного напряжения по тракту

преобразования звенья обратной связи никакого действия не оказывают, поскольку частота среза фильтра низких частот 13 ниже минимальной частоты усиливаемого сигнала.

Поэтому на выходных клеммах 15 получают усиленный двуполярный выходной сигнал на нулевом уровне. Выходной фильтр // может быть упрощен, т. е. вместо полосового фильтра может использоваться фильтр низких частот.

Степень компенсации постоянной или медленно меняющейся составляющей входного сигнала в описанной схеме может быть очень высокой при одновременном обеспечении устойчивости системы.

Предлагаемая схема может быть применена для усиления сигналов от нескольких источников с устранением постоянной составляющеГ суммы входных сигналов и паразитных сигналов ключей прерывателя.

Предмет изобретения

Усилитель электрических сигналов низкой частоты, содержащий линейный усилитель несущей частоты, фазочувствйтельный фиксатор уровня и выходной фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности п устранения постоянной и низкочастотной составляющих паразитных сигналов, выход фазочувствительного фиксатора уровня через усилитель мощности, дополнительный фильтр низких частот и усилитель постоянного тока соеди.нен с о.дним .из входов коммутатора, выход которого подключен ко входу линейного усилителя несущей частоты, а другой вход соединен с источником входных сигналов.