Избирательный усилитель Советский патент 1981 года по МПК H03F1/44 

(54) ИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах для получения плавней электрической регулировки полосы пропускания.

Известен избирательный усилитель с переменной полосой пропускания, содержащий транзистор, включенный по схеме с общим истоком, сток которого соединен с затвором транзистора обратной связи и через параллель ный колебательный контур с соответствующей ишной источника питания, второй параллельный колебательный контур, включенный в цепь стока транзистора обратной связи, к затвору которого подключен источник управляющего напряжения 1.

Однако известное устройство достаточно сложно и имеет ограниченное относительное изменение полосы пропускания.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования полосы пропускания.

Поставленная цель достигается тем, что в ус1Йтителе с переменной полосой пропускания, содержащем транзистор, включенный по

схеме с общим истоком, сток которого соединен с затвором транзнстора обратной связи и через параллельный колебательный контур - с соответствующей щиной источника питания, второй параллельньш колебательный контур, включенный в цепь стока транзистора обратной связи, к затвору которого подключен источник управляющего напряжения, между соответствующей щиной источника питания и вторым параллельным колебательньм контуром ъкточеал катушка индуктивности, индзктивно связанная с первым параллельным колебательным контуром.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемся-о устройства.

Избирательный усилитель содержит транзис-. тор 1, включенный по схеме с общим истоком, транзистор 2 обратной связи, параллельный колебательный контур 3 с шиной источника литания, второй параллельный колебательный контур 4, источник 5 управляющего напряжения, катущку 6 индуктивности, связанную с первым параллельным колебательным контуром 3. Связь, .между каскадами осуществляется при помощи конденсатора 7 и резистора 8. Каскад на транзисторе 2 обратной связи имеет регулировку коэффициента усиления (глубины обратной связи) путем изменения смещения между затвором и истоком транзистора 2 резистором. 9. Оба каскада имеют элементы автосмещения в цепях истоков, составленные из конденсаторов 10 и 11 и резисторов 12 и 13. Нагрузкой транзистора 1 служит параллельный контур 3, нагрузкой транзистора 2 обратной связи параллельный контур 4, включенный последова тельно с катушкой 6 индуктивности. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал поступает на затвор транзистора 1, выходной сигнал снимается с автотрансформаторно включенного параллельного , колебательного контура 3. Одновременно сигнал со стока транзистора 1 поступает в цепь обратной связи на транзисторе 2. Регулирование глубины обратной связи осуществляется изменением смещения затвора транзистора 2 обратной связи. При этом изме. няется величина вносимого в прямую цепь сопротивления из цепи, содержащий контур 4, катушку 6 индуктивности и транзистор 2 обратной связи, что приводит к изменению амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) как контура 3, так и всего усилителя. АЧХ усилителя с трехконтурным балансным фильтром, рассматриваемые как по отнощени к выходу усилителя (при измерении со стороны зажимов исток-сток транзистора 1), так и по отнощению к входу цепи обратной связи (при измерении со стороны зажимов исток-сток транзистора 2 обратной связи) при разомкнутой цепи обратной связи (цепь затвора транзистора 2 отключена oi цепи сто ка тр;анзистора 1), имеют одинаковую М-образную форму. Изменение полосы пропускания осуществля ется при суммировании этих М-образных АЧХ приче)и АЧХ цепи обратной связи за счет регулировки коэффициента усиления имеет изменяющийся масиггаб по оси ординат. Суммирование АЧХ происходит с учетом их фазочастотных характеристик .и фазовых сдвигов в транзисторе, находящемся в цепи отрицательной обратной связи. Пределы изменения полосы пропускания ус лителя ограничиваются максимальной шириной полосы, соответствующей запиранию транзисто ра 2 обратной связи,, ограниченной допустимым про1валом в М-образной АЧХсо сторон первого контура. Если уменьшение усиления не превьплает 3 дБ, то минимальная ширина полосы пропускания усилителя близка к по4области осе задержания провала сквозной ЧХ фильтра. Если с целью сужения минимальной полоы пропускания допускают значительный проал в М-образной сквозной АЧХ, тем самым ормируют недопустимый провал в АЧХ силителя, соответствующей наиболее широкой олосе пропускания. Таким образом, относительное изменение пропускания ограничено. Использование двухконтурного или балансного фильтров дает относительное изменение полосы пропускания в 1,5-2 раза (при неравномерности АЧХ-3 дб). Изменение ширины полосы пропускания в предлагаемом усилителе достигается следующим образом.. АЧХ усилителя и фщпьтра в цепи обратной связи также формируется М-образной за счет соответствукацего включения контура 4, выполняющего в данном случае роль режекторного. АЧХ со стороны контура 3, в свою очередь, может быть как .одногорбой, так и двугорбой, в зависимости от того, открыт или заперт транзистор 2. При запертом транзисторе 2 характеристика со стороны контура 3 сохраняется одногорбой, так как исключается реакция режекторной цепи, составленной из контура 4 и катущки 6 шадуктивности. Это соответствует минимальной полосе пропускания усилителя, которая не связана с провалом АЧХ в цепи обратной связи. При открытом транзисторе 2 характеристика со стороны контура 3 приобретает провал. Максимальная ширина полосы пропускания формируется при суммировании АЧХ контура 3 при открытом транзисторе 2 обратной связи и М-обратной АЧХ цепи обратной связи, причем в области узких полос пропускания происходит компенсация провала АЧХ цепи обратной связи за счет АЧХ со стороны контура 3, которая остается близкой к одногорбой. При широкой полосе пропускания происходит суммироваиие двух двугорбых АЧХ. АЧХ. цепи обратной связи в случае настройки контуров 3 и 4 на одну и ту же резонанШую частоту приобретает смещение в область частот, вьпие резонансной. Это связано с тем, что цепь, составленная из контура 4 и катушки 6 индуктивности, формирует наряду с активным реактивное сопротивление, вносимые в контур 3. Указанное явление проявляется при открытом транзисторе 2. Поэтому для получения симметричной АЧХ усилителя в диапазоне регулировки полосы пропускания контура 3 и 4 должны иметь начальную расcTpc iKy, в частности, к(жтур 4 настраивается на частоту, несколько больщую (примерно 1%), чем контур 3, Тогда частота минимума АЧХ цепи обратной связи становится выше частоты настройки контура 4, что требуется для получения симметричной АЧХ усилителя с учетом замкнутой цепи обратной связи при регулировке полосы. Таким образом, изобретение позволяет осуществить плавную регулировку полосы пропускания. Формула изобретения Избирательный усилитель с переменной полосой пропускания, содержащий транзистор, включенный по схеме с общим истоком, сток которого соединен с затвором транзистора обратной связи и через параллельный колебательный контур - с соответствующей щиной 36 источника питания, второй параллельный колебательный контур, включенный в цепь стока транзистора обратной связи, к затвору которого подключен источник управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования полосы пропускания, между соответствующей шиной источника питания и вторым парал лельным колебательным контуром включена катущка индуктивности, индуктивно связанная с первым параллельным колебательным контуром. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ГДР N 37035, кл. 21 а 29/02, 1959 (прототип).