УСИЛИТЕЛЬ С РЕГУЛИРУЕМЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМУСИЛЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК H03G3/32 H03G3/32 

Изобретение относится к области устройств для регулирования усиления.

Известны усилители с регулируемым коэффициентом усиления, содержащие регулируемый усилитель, фИльтр низкой частоты, генератор, фазовращатель и модулятор.

Недостатком известных усилителей является узкий динамический диапазон и появление в переходном процессе нелинейных искажений.

С целью уменьшения нev инeйныx искажений при расширении динамического диапазона в предлагаемом усилителе генератор выполнен регулируемым по частоте, а сигнал его выхода подан одновременно ,на два модулятора, включенных на входе и выходе усилителя перед фильтром низкой частоты, при этом на входной модулятор сигнал подан непосредственно, а на выходной - через фазовращатель мостового типа.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого усилителя.

Предлагаемый усилитель содержит балансные модуляторы /, 2 регулируемый усилитель 3, генератор 4, регулируемый по частоте, фазовращатель 5 и фильтр 6 низких частот.

В предлагаемом усилителе вход U вх соединен со входом балансного модулятора 1, выход которого через усилитель 3 соединен со входом второго балансного модулятора 2, а

его выход через фильтр низких частот 6 связан с выходом УВЫХ устройства. Управляемый вход (7упр предлагаемого усилителя соединен с управляемым входом генератора 4, выход последнего непосредственно связан с балансным модулятором / и через фазовращатель 5 мостового т1ипа - с балансным модулятором 2.

Усилитель с управляемым и реверсируемым коэффициентом усиления работает следующим образом.

Входной сигнал LBX поступает на вход балансного модулятора /, в котором модулируется выходным напряжением генератора 4 гармонических колебаний.

Предположим, что входной сигнал имеет/ вид

U Uo-smQt,

где UQ -

амплитудное значение, о частота, t - время.

Выражение для выходного сигнала ного модулятора / запишется в виде

(1)

вых, Uo sin Qf-sinw,.nft, После усиления усилителем 3 сигнал вых„ --- KUo-Sln 2 si 11 yJviiii/ подается на вход балансного модулятора 2, на который модулирующее напряжение поступает от генератора 4 через фазовращатель 5, сдвигающий его по фазе в зависимости от частоты. Частота этого напряжения зависит от величины управляющего сигнала /7у„р , поэтому выражение для выходного сигиала балансного модулятора 2 может быть записано в виде Ивых., : Kt/o-Sin Sin Шупр-sin I i-0,,,,pt - 9(улр где: гИупр - сдвиг фазы фазовращателя 5. Выражение (3) можно представить в виде ки ., - (cos (toynp - ) i - COS (wyi.p )t}кИ sin wynp - (шулр) sin 9Л - - s (шу„р)1 - sin I - ci((o,,,,,p)|} --ГiflJ (2шу„р-о),((7..,р)|. - sin l(2(Uy,,p + il)t - cpKnp).(4) Из рассмотрения выражения (4) при выполнении обычного условия амплитудной модуляции Wynp следует, что выходной сигнал балансного модулятора 2 содержит 1Н13кочастотную составляющую с частотой f- и высокочастотные составляющие с частотами (), (2«упр+-). После прохождения через фильтр низких частот 6 высокочастотные составляющие отфильтровываются, и выходной сигнал усилителя с управляемым коэффициентом усиления принимает вид -sin |2/- -г(у.,)| --n(:;o- iHl2/.c()SfK,,p). (5) Выражсиие (5) показывает, что коэффициеит усилеиия зависит от частоты модулирующего иаиряжения управляемого генератора гармоиических колебаний, причем при -i(f,-v,,p) :т::0 /{у - к; при .ip),, 0: при «(Jynp) - к у --- -к: гак как фазовращатель 5 сдвигает фазу от О Таким образом, предлагаемый усилитель обеспечивает н1нрокиГ1 диапазон изменения коэффициента усиления по модулю, лeжaщиi в пределах от О до к, и реверсирование коэффициента усиления прн широком диапазоне нзменения амплитуд входных сигналов и без внесения нелииейных искажений. Предмет и з о б р с т е и и я Ус литель с регулируемьш коэффзщиентол усиления, содержащий регулируемый усилитель, фильтр низкой частоты, генератор, фазовран 1,атель и модулятор, отличающийся тед, что, с целью у.меньшения нелинейных искажгиий н)и раснлирении динамического диапазона, генератор вынолиен регулируемым по частоте, а оигиал с его выхода подан одновреiieHHo на два модулятора, включеншлх на входе и выходе усилителя перед фильтром низкой частоты, при этом на входной людулятор сигпал подан иеносредственно, а на выходной - через фазовращатель мостового типа.