Усилитель постоянного тока Советский патент 1977 года по МПК H03F3/38 

Изобретение относится к технике автоматики и теле.механики и может использоваться для усиления электрических сигналов.

Известен усилитель постоянного тока, содержащий автогенераторный преобразователь с цепью обратной связи на варикапах, включающий в себя усилительный каскад на транзисторе, в коллекторной цепи которого включены последовательно и согласно первичные обмотки двух трансформаторов, встречно включенные первые вторичные обмотки которых соединенные через конденсатор с базой транзистора, а к другим выводам обмоток подключены варикапы, противоположные электроды которых соединены между собой и с общей точкой преобразователя 1.

Однако при усилении сигналов разных полярностей невозможно получить симметричную характеристику передаваемого сигнала.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является усилитель постоянного тока, содержащий автогенераторный преобразователь с цепями положительной и отрицательной обратной связи, включающий в себя усилительный каскад на транзисторе, в коллекторной цени которого включены последовательно и согласно первичные обмотки двух трансформаторов, встречно включенные первые вторичные обмотки которых соединены через разделительный конденсатор с базой

транзистора, а к другим выводам этих обмоток подключены варикапы, их место соединения подключено к общей щнне преобразователя, а также два амплитудных детектора, выхо5 дамп включенные дифференциально по отношению к общей нагрузке, причем к входу одного из детекторов подключены соединенные последовательно и согласно вторые вторичные обмотки трансформаторов 2.

С целью повышения быстродействия в предлагаемом усилителе постоянного тока каждый из трансформаторов содержит по одной дополнительной вторичной обмотке, при этом указанные обмотки соединены встречно и подключены к входу второго амплитудного детектора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного усилителя.

Усилитель постоянного тока содержит автогенераторный преобразователь 1 с цепями ноложительной и отрицательной обратной связи, включающий в себя усилительный каскад на транзисторе 2 и резисторах 3-1, 3-2 и 3-3. В коллекторную цепь транзистора 2 автогенераторного преобразователя 1 включены последовательно и согласно первичные обмотки двух трансформаторов 4 и 5, встречно включенные первые вторичные обмотки соединены через разделительный конденсатор 6 с базой :) транзистора 2, а к другим выводам этих обмоток подключены варикапы 7 и 8, место соединения которых подключено к общей шине преобразователя 1, два амплитудных детектора 9 и 10, выходы которых включены дифференциально но отношению к обш,ей нагрузке 11, причем к входу детектора 9 подключены соединенные последовательно и согласно вторые вторичные обмотки трансформаторов 4 и 5, нри этом каждый из трансформаторов 4 и 5 содержит по одной дополнительной вторичной обмотке 12 и 13 соответственно, соединенные встречно и подключенные к входу второго детектора 10.

Усилитель постоянного тока работает следуюшнм образом.

Входной сигнал ностоянного тока подается одновременно на варикапы 7 и 8, образующие с соответствуюшими обмотками трансформаторов 4 и 5 резонансные контуры положительной и отрицательной обратной связи. Так как характер обратной связи для каждой резонансной цени определяется нолярностью входного сигнала, то при его положительной полярности роль положительной обратной связи но переменному напряжению выполняет цепь, состоящая из варикапа 7 и обмотки трансформатора 4, а роль отрицательной обратной связи - цепь, состоящая из варикана 8 и обмотки трансформатора о. При изменении полярности входного сигнала указанные цепи меняются ролями. Причем в указанных цепях амплитуда входного сигнала постоянного тока преооразовывается во взаимопротивоположный сдвиг фаз вынужденных колебаний.

1аким о&разом, входной сигнал воздействует на фазу комплексного коэффициента нередачи цени обратной связи.

Сигнал регенерации, необходимый для поддержания автоколебаний, формируется на сопротивления промежутка Оаза-эмиттер транзистора 2, выполняющего функции нелинейного усилителя преобразователя 1 и содерл ащего резисторы 3-1, 3-2, 3-3 и конденсатор 5. При этом сигнал регенерации формируется в виде неременного нанряжения, амплитуда которого определяется величиной сдвига но фазе напряжений, поступающих одновременно по цепям обратной связи, а фаза - полярностью входного сигнала.

При выполпении условия баланса фаз и амплитуд система вводится в режим самовозбуждения. Амнлитуда переменного тока, протекающего но первнчным об.моткам трансформаторов 4 и 5 и коллекторной цепи транзистора 2, изменяется в соответствии с изменением входного сигнала, вызывая изменение резонансных частот контуров положительной и отрицательной обратной связи, в связи с

чем вынужденные колебания приобретают сдвиг по фазе, изменяющийся в зависимости от изменения входного сигнала.

Следовательно, в каждой из вторичных обмоток трансформаторов 4 и 5 при изменении входного сигнала наблюдается изменение амнлитуды и фазы автоколебаний.

При ноложительной полярности входного сигнала в обмотке 12 наводится ЭДС с положительной девиацией фазы, а в обмотке 13 - с отрицательной. При неремене нолярности входного сигнала фаза нанряжения регенерации изменяется на 180°, в результате к промежутку база-эмиттер транзистора детектора

10 нрикладывается напряжение, представляющее собой модуль суммы, а к промежутку база-эмнттер транзистора детектора 9-модуль разности сдвинутых по фазе переменных напряжений. Результирующий ток в нагрузке 11

нредставляет собой усиленную алгебраическую разность модулей нанряжения, приложенных к управляющим электродам транзисторов детекторов 9 и ,10.

Формула изобретения

Усилитель постояпного тока, содержащий автогенераторный преобразователь с цепями иоложительпой и отрицательной обратной

связи, включающий в себя усилительный каскад на транзисторе, в коллекторной цепи которого включены последовательно и согласно первичные обмотки двух трансформаторов, встречно включенные первые вторичные обмотки которых соединены через разделительный конденсатор с базой транзистора, а к другим выводам этих обмоток подключены варикапы, место соединения которых подключено к общей шине преобразователя, а также два

амплитудных детектора, выходы которьо включены дифференциально по отношению s общей иагрузке, причем к входу одного из детекторов подключены соединенные последо вательно и согласно вторые вторичные обмот

ки указанных трансформаторов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый из трансформаторов содержит но одной дополнительной вторичной обмотке, при этом обмотки соединены встречно и подключены к входу второго детектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1. Авторское свидетельство СССР N° 320016, кл. П 03F 3/38, 1971 г.

2. В. В. Певзнер, Двунолярные автогенераторные УПТ - журнал «Приборы и системы управления, 1968, № 1, стр. 14, рис. 4 (прототин).

+ 0