АВГОГЕНЕРАТОРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1974 года по МПК H03F3/34 

Предлагаемое изобретение относится областн автолгатикп н вычиелителыюй те.хннки, а именно, к устройствам, осуществляющим усиление электрических сигналоп ностоянного тока. Оно может быть нснользова 1О для создан1я онерацнонны.х усллнтелей, нуль-органов, электрических регуляторов, усилителей следящих систем, аналоговых заном1Н ающнх устройств с долговременной намятыо. Известен усилитель ностоянного тока, содержащий транзисторный усилитель неремснного тока, нредставляющий собой двух-нлн многокаскадный усилитель с носледовательно включенными избирательными нагрузка: п (два узкополосных трансформатора с сильно разнесенными фиксированнымн частотами собственного резонанса), охваченный управляемой входны.м сигналом цепью нараметрической обратной связи с нелинейны.ми конденсаторами (варикондами), а также ам-нлитудны11 н фазовый детектор. Недостатко.м уснлителя является малое быстродействие и возможность возникновения нелинейных искажений. Согласно изобретенню для увеличения быстродействия усилителя и улучн ения симметричности и линейности ei4) статической амнлитудной характеристики при усилении сигналов любой нолярности в диагональ опорной фазы мостового фазочувствнтельного демодулятора включен донолннтельный )1араллельнь1й резонансный контур, емкостная ветвь которого образована двумя встречно включенны.мн варикапами; общая точка соединения варикаиов п средняя точка кат)чнкп индуктивности этого же контура соединена с выходом амплнтудного детектора, ири этом каждое сигиальпое плечо фазочувствительного демодулятора, а также параллельный |эезопансный контур и вход амплитудного детектора индуктивио связаны с избирательной нагрузкой (резонансным трансформатором) автогенераторного усилителя пере.менного тока на транзисторе через соответствующие обмоткн. Ма фиг. I изображена иринциииа.тьная схема устройства, на фиг. 2 - векторные диаграммы сигналов в схеме фазочувствительного детектора. Лнтогеиераторпый усилитель неременного тока содержнт каскад усилеиия на одного транзисторе / с избирате, иагрузкой - pe30)iaiiciibiM трансформатором 2, охваченный цепью ноложительной обратной связи. Цепь o6paTiiori связи представляет собой .мост с управляемылг входиым сигналом пелцпеЙ1и 1ми конденсаторами (варикапами) 3 и 4; при этом входная днагональ моста соединена через разделительный конденсатор со входом усплителыюго каскада п через ограничптельпое сопротннлепис - с 1;хиД 1ы:ии K;icMi ui:,iu устройства, а сигнальная диагональ моста ипдуктнв ю связана с избирательной }1агрузкой - трансформатором 2. Трансформатор 2 в свою очередь индуктивно связан (согласно включеипымн ноловнпамн обмотки 5) с снгиальиымн плечами мостозого фазочувствительпого демодулятора, нодключениыми через вентили 6 и 7 к илечам дифферспц.лальиой нагрузки - сопротивлении 8, 9, при этом в диагональ опорной фазы упомянутого демодулятора (между средпен T04Koii обмоткп 5 и общей точкой соиротивлепий 8, 9) включен параллельный рсзо) контур, емкостная ветвь которого образована пстречно-включеииымп Bapiiкаиа.ми 10 и 11; между общей точкой соединения варпкаиов и средней точкой катушки пндуктивности 12 контура включен выход амплптудного детектора (с диодом 13), вход которого седппеи со вторичной повышаюп1,ей обмотKoii 14 трансформатора 2, причем вторичная обмотка 15 упомянутого контура соединеиа со вторичной обмоткой 16 трансформатора 2. Диод 13 алшлитудиого детектора обраидеи к точке соединения варикапов 10 и 11 одпопмеиНЕ 1М с варпканами электродо.м.

стройство работает следую1цим образом. При отсутствии входного сигнала мост, образоваииый варикапам 10 и 11 и половинами 11ервпчиой обмотки 17 трансформатора 2 посредством потенциометра 18 разбалансирован таким образом, что существует ноложительная обратная связь и систола введена в д 5 гкого самовозбуждения; при это;( во вторичной обмотке 5 индуцируется нанряжение, которое после детектирования подается через разделительное сонротнвлеиие 19 в точку соединения варпкаиов 3 п 4 с нолярностью. соогветств ющей обратном) CMeniejinio п -/7-нероходов иарнканов,

При подаче входного ciinia/ia той или nuoii нолярности во входную диагональ моста в результате изменения барьериоа емкости ,, - /;пертеходов варикапов 10 и У/ доио,1ннтелыил) резонансного .контура происход;гг излюпеипе глуб:ииь обратно ; свяЗП усилитс,1я переменноготока псоответственно увеличение (.при подаче спгпала ноложительной полярности) нлн уменьшение (ири подаче сигнала отрицательной тюляраюстп) амилнтуды автоколебаНИЙ ;; нагрузке тра-нсформатора 2 усилителя персмс иого тока, Изменеиие амплитуды автоколебаниГ ii cooTiiCTCTBHH с величиио и знако1 1 входного сигнала постояшюго тока нриводит к нзMenoHHJO пачальПого смстценля рабочей точки сариканггв 3 и 4, их барьерной емкости н частоты собственного резонанса - контура, установленного в днагинялп oriopiioii фазы демодулятора. АмнлИтудиый дете,ктор 13 нагрунчси ;u; ностоян-1:ому тчу-су а ьгсокс;о-миу;о пеи1 -сьпротНВленне обратно смеи1,енПЬ х переходоп вари-капов, котороо составляет 15ел11чину (504-200) 10 ом, гто нозволяет ирнмепить имд) KTHBHVK) связ с болынн: 1 лоэффициептол) тра-нсформации ( 10- 100И вьпие) без иагру; е11гя детекто ;а и Koinypa и (inecneMfiTb этн-.;

(Л1, девиации папряжеиия с.мешення вл1) контура при незначительных из: 1сиенпях амплитуды автоколебаинй, т. е. ири малых- приращениях входного си гнала любой ио5 ляриости без использования всиомогательных усилительных устройств. Колебания с обмотки 5 1оступают в спгиальиые плечи фазового детектора с вентилями (У п 7 и после детектирования и фильтрации - во внешнюю гпггнвлую

0 нагр)зку усилителя постоянного тока.

Известно, что фазовая характериет1п а однпочного колебательного контура имеет ма ;снмальную крутизну вблиз частоты собственного резонанса контура, причем при незиачи5 тель)1ом измепенни относительной а.-.;нлитуды вьп1уждеи1гых колебаний на контуре (на |рнмер, от уровня 1 до уровня 0,7) фаза этнх колебаний иретерневает существенное линейное измеиение (±4-5°). Это означает, что если изменять собственную резонансную частоту колебательного контура, образованЕЮго катушкой 12 н варпкаиамп 10, 11, в пределах его полосы пропускания, на выходных зажамах его (в диагонали опорной фазы демодулятора)

5 будет обесисчеиа указаииая девпаипя фазы прп пренебрежимо малых изменениях амплит ды опорных колебаний. Такнм образом, благодаря нспользованпю сильной зависилгости пзмепеиия собствеппо резопапспой частоты

0 контура опориой фазы от npnpaniennii входного сигнала достигается высокая крутпзпа нреА fy...:x ооразова Н1я-7г-г/ в иредла1аед(); С.,1 и 1; Y

j ройстве.

При этом различия в крутизнах но.чолсителыю) и отрпцате,1ьной ветвей с{атическоГ1 характеристики бвых () нредлагаемого усгройства обуславливаются в отлпчие от нзвесгного устройства лиин ирнсутствнем упомянутой паразнтпой амплитудной модуляцн, сопутствующей полез)юму пзменеиию фазы оиорпых колебаний (в известиых аналогичных устройствах, используюпдих фазовое детектирование, она составляет едипнпы процентов и менее.)

В иредлагаемол уст|)ойстве для исключения нелинейности статической характеристики вблизи иуля ординат (для обеих ветвей) вентили 6 и 7 фазового детектора (в отличие от вентилей известного устройства) работают в )ежи.1е больн.шх си -налов даже ири отсутсгliHii входного напряжения усили еля.

Предмет нзобрете11ия

-)

. втогенераторный усжтнтель постоянного тока, содержащий транзнсторньй усплЕггел, перс.менного токп с резонансным контуром и

11 ненн коллектора, нндуктнвно связанным с амилитуднььм и фазовы.м детекторами, и пеныо трансформаторной обратиой связи, подключеппой ко входу усилителя через иелниейпые ,ei caTOpb, отличающийся тем, что, полью х-велпчем.ия быстродеГкггвия усилителя п

i;n .;;;, iie/iriit-iiii-ix ;ic;-:;;/:-:oin ri. .1е/;.

средней точкой катушки индуктивности и оощей точкой фильтров фазового детектора включеи дополнительиый параллельный резонансный контур, состоящий из катушки иидуктивностя со средней точкой и двух нелинейных конденсаторов и связанный через дополилтельную кату1нку индуктивност с резопансиым ко 1туром усилителя, ири этом выход амплитудного детектора подключен к средней точке -катушкн индуктивности и .месту соединения нелинейных конденсаторов дополнительного контура.

„ 0

г.5

Vs,0 %