FR2475314A1 - Amplificateur de puissance hf pour transmission de signaux modules en amplitude - Google Patents

Abstract

A.AMPLIFICATEUR DE PUISSANCE HF, NOTAMMENT POUR TRANSMETTRE DES SIGNAUX A BANDE UNILATERALE MODULES EN AMPLITUDE, B.CARACTERISE EN CE QU'UN CIRCUIT SOMMATEUR 2 EST BRANCHE ENTRE UN PREMIER BLOC AMPLIFICATEUR 1 ET UN SECOND BLOC AMPLIFICATEUR 3 ET EN CE QUE LE SIGNAL D'ENTREE DU PREMIER BLOC AMPLIFICATEUR 1 ET LE SIGNAL DE SORTIE DU SECOND BLOC AMPLIFICATEUR 3 SONT ENVOYES AU CIRCUIT SOMMATEUR 2. C.AMPLIFICATEUR APPLICABLE A LA TRANSMISSION DE SIGNAUX MODULES EN AMPLITUDE.

Description

1.-

L'invention concerne un amplificateur de puis-

sance HP, notamment pour transmettre des signaux à bande unila-

térale modulés en amplitude.

Pour transmettre des signaux modulés en amplitude, notamment des signaux à bande unilatérale modulés en amplitude, il est nécessaire de prévoir des amplificateurs de puissance HP

présentant une bonne linéarité et un gain d'amplification élevé.

Pour obtenir une bonne linéarité des amplificateurs de puissance HP, ceuxci sont exploités en tant qu'amplificateurs classe à ou amplificateurs classe AB et on utilise en plus, un couplage

de réaction du signal de sortie sur l'entrée de l'amplificateur.

Mais cela a pour inconvénient d'entraîner un mauvais rendement des amplificateurs classe à ou classe AB, et de réduire le gain

d'ensemble par le couplage de réaction.

L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients

et concerne, à cet effet, un amplificateur du type ci-dessus ca-

ractérisé en ce qu'un circuit simmateur est branché entre un premier bloc amplificateur et un second bloc amplificateur et en ce que le signal d'entrée du premier bloc amplificateur et le signal de sortie du second bloc amplificateur sont envoyés au

circuit sommateur.

Par rapport aux réalisations connues, l'amplifi-

cateur de puissance HP conforme à l'invention, a pour avantage

de maintenir la totalité du gain d'amplification du signal uti-

lisé.

Des dispositions indiquées dans la suite permet-

tent d'obtenir des modes de réalisation avantageux et des perfec-

tionnements de l'amplificateur de puissance HP conforme à l'in-

vention.

Il est particulièrement avantageux que les fré-

quences parasites formées dans l'amplificateur de puissance par les distorsions non linéaires, notamment celles des produits de modulation réciproque, soient fortement affaiblies, de telle

sorte qu'il n'est pas nécessaire de poser des conditions exagé-

rées pour la linéarité de l'amplificateur terminal. On peut alors utiliser pour cela des amplificateurs fonctionnant en classe B

ou même en classe C avec un rendement favorable.

L'invention sera mieux comprise en regard de

la description ci-après et des dessins annexés représentant un

exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels:

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- la figure 1 est un schéma par blocs de l'am-

plificateur HF;

- la figure 2a représente le spectre de fréquen-

ces du signal d'entrée, - la figure 2b représente le spectre de fréquences sans couplage de réaction du signal de sortie,

- la figure 2c représente le spectre de fréquen-

ces avec couplage de réaction du signal de sortie.

L'amplificateur de puissance EF représenté sur la figure 1 comporte un premier bloc amplificateur 1 relié à

l'entrée de l'amplificateur de puissance HF. La sortie du pre-

mier bloc amplificateur 1 est reliée à un circuit sommateur 2.

la sortie du circuit sommateur 2 est reliée à l'entrée d'un se-

cond bloc amplificateur 3 dont la sortie constitue la sortie de

l'amplificateur de puissance Ei. L'entrée du premier bloc ampli-

ficateur 1 est en liaison avec un premier organe de phase 4 rac-

cordé à un premier organe d'amortissement 5. La sortie de l'or-

gane amortisseur 5 est reliée à un circuit combinateur 6. La sortie du second bloc amplificateur 3 est raccordée au circuit combinateur 6 par l'intermédiaire d'un second organe de phase 7 et d'un second organe d'amortissement 8. La sortie du circuit combinateur 6 est reliée à une autre entrée du circuit sommateur

2 par l'intermédiaire d'un troisième bloc amplificateur 9.

Dans le cas limite oh le gain du premier bloc amplificateur 1 est égal à l'unité, ce bloc amplificateur peut

être réalisé en tant que circuit redresseur.

le mode de fonctionnement de l'amplificateur de puissance BP représente sur la figure 1 est expliqué ci-après en se référant aux spectres de fréquences représentés sur la

figure 2. On envoie à l'amplificateur de puissance HF deux os-

cillations à bande unilatérale à des fréquences fl et f2 et à un niveau de consigne de 50 $ (figure 2a), la valeur numérique

étant choisie à volonté.

Avec ces composantes de fréquences, on a la to-

talité du gain. Si l'on prend un gain du premier bloc amplifica-

teur 1 de 10 dB et un gain pour le second bloc amplificateur 3 de 30 dB, la tension à la sortie de l'amplificateur de puissance

est relevée de 40 dB.

Sans couplage de réaction du signal de sortie, on aurait des produits de modulation réciproque aux fréquences fst = fi - n (f2 - fi1) et fat = f2 + n (f2 - fi1) avec n = 1,2,3, etc.. Certains de ces produits sont représentés sur la figure 2b. La tension d'entrée présentant les fréquences fl, f2 est

envoyée au circuit combinateur 6 par l'intermédiaire de l'or-

gane de phase 4 dans lequel on peut faire tourner les phases du

signal et de l'organe d'amortissement 5 dans lequel on peut a-

baisser davantage l'amplitude de la tension. Le circuit combina-

teur 6 peut 8tre réalisé sous forme de circuit additionneur ou soustracteur. Le signal de sortie de bloc amplificateur 3, qui

contient les fréquences fi et f2 ainsi que, de plus, les fré-

quences fst des produits de modulation, est également envoyé au circuit combinateur 6 par l'intermédiaire du second organe

de phase 7 et du second organe d'amortissement 8. Dans le cir-

cuit combinateur 6, on forme la différence ou la somme des deux

tensions.

Les organes d'amortissement 5 et 8 permettent de régler les amplitudes des deux tensions de manière qu'elles aient la même valeur. Lorsque la différence de phase entre les

deux tensions est de 00, on peut utiliser un circuit addition-

neur. Lorsque cette différence est égale à 1800, on peut utili-

ser un circuit soustracteur. Lorsque les tensions appliquées au circuit combinateur 6 ont la même amplitude, les fractions aux fréquences f1 et f2 s'éliminent par la formation de la somme ou de la différence, de telle sorte qu'il ne subsiste plus que les produits de modulation mutuelle. Cette tension est amplifiée dans le troisième bloc amplificateur 9 et constitue le signal de correction envoyé au circuit sommateur 2. La tension d'entrée du second bloc amplificateur 3 contient encore les fréquences

parasites qui s'éliminent cependant en partie dans ce bloc am-

plificateur 3, car elles ont des signes différents. Le couplage

de réaction n'est donc pleinement efficace que pour les compo-

santes parasites qui apparaissent à la sortie de l'amplificateur de puissance HF amorties de 30,3 dB avec les valeurs mentionnées

précédemment (figure 2c).

Le degré de linéarisation de l'ensemble du dis-

positif est déterminé en premier lieu par l'absence d'amplifica-

tion et de distorsion du troisième bloc amplificateur 9. Cela est valable notamment lorsque les temps de passage des signaux des blocs amplificateurs 1 et 3 sont négligeables par rapport

à la durée de la période des signaux de modulation à basse fré-

3.-

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quence. Cependant, étant donné que ce bloc amplificateur est

sollicité par de faibles niveaux de puissance, il peut fonction-

ner dans le domaine linéaire.

Le gain d'ensemble peut être réglé au moyen de l'organe d'amortissement 5. En effet, pour un amortissement infé-

rieur à l'unité, le signal utilisé est également couplé en réac-

tion sans nuire aux propriétés de linéarités de l'ensemble de l'amplificateur.

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R E V E N DIOAT I 0 N S

1.- Amplificateur de puissance HF, notamment

pour transmettre des signaux à bande unilatérale modulés en am-

plitude, caractérisé en ce qu'un circuit sommateur (2) est bran-

ohé entre un premier bloc amplificateur (1) et un second bloc amplificateur (3) et en ce que le signal d'entrée du premier bloc amplificateur (1) et le signal de sortie du second bloc

amplificateur (3) sont envoyés au circuit sommateur (2).

2.- Amplificateur de puissance HF selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'un premier organe de phase (4) et un premier organe d'amortissement (5) sont branchés entre

l'entrée du premier bloc amplificateur (1) et le circuit somma-

teur (2).

3.- Amplificateur de puissance HF selon l'une

des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un second organe

de phase (7) et un second organe d'amortissement (8) sont bran-

chés entre la sortie du second bloc amplificateur (3) et le cir-

cuit sommateur (2).

4.- Amplificateur de puissance HF selon l'une

quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est

prévu un circuit combinateur (6) branché entre le premier organe d'amortissement (5) et le second organe d'amortissement (8), un troisième bloc amplificateur (9) étant branché entre le circuit

sommateur (2) et le circuit combinateur (6).

5.- Amplificateur de puissance EF selon l'une

quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les

tensions d'entrée du circuit combinateur (6) présentent la même amplitude. 6.- Amplificateur de puissance EF selon l'une

quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la

différence de phase entre les tensions d'entrée du circuit com-

binateur (6) est égale à 0 .

7.- Amplificateur de puissance HF selon l'une

quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la

différence de phase entre les tensions d'entrée du circuit com-

binateur (6) est égale à 180 .

5.-