RU1815794C - Усилитель мощности - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и предназначено дл  использовани  в ради- опередающих устройствах, работающих в режимах с однополосной модул цией в системе св зи, навигации и т.п.

Целью насто щего изобретени   вл етс  расширение диапазона частот усиливаемых сигналов.

Устройство (см.чертеж) содержит соединенные последовательно детектор 1 огибающей и ШИП 2, ограничитель 3, вход которого соединен с входной шиной и входом детектора 1 огибающей, а также первый 4 и второй 5 коммутаторы; сигнальные входы которых соединены, соответственно, с пр мым и инверсным выходами ограничител  3, а входы управлени  - с выходом ШИП 2. Выходы первого 4 и второго 5 коммутаторов соединены, соответственно, с первым и вторым входами ключевого УРЧ 6, выход которого через полосовой фильтр 7 соединен с выходной шиной.

Возможные варианты реализации отдельных блоков предлагаемого устройства представлены на чертеже.

Детектор 1 огибающей служит дл  выделени  сигнала, пропорционального амплитуде U(t) входного однополосного сигнала. ШИП 2 служит дл  преобразовани  напр жени  детектора Т огибающей в последовательность пр моугольных импульсов, модулированных по длительности. ШИП 2 обычно содержит генератор пилообразного напр жени  и компаратор. На входах компаратора происходит сравнение напр жени  детектора 1 с пилообразным напр жением, в результате чего на его выходе формируетс  последовательность пр моугольных импульсов, длительность которых пропорциональна напр жению на выходе детектора 1.

Ограничитель 3 ограничивает по амплитуде входной однополосный сигнал и выдел ет его частотно-модулированную составл ющую. Коммутаторы 4, 5  вл ютс  логическими устройствами и имеют по два входа: сигнальный вход и вход управлени . На входы управлени  поступают импульсы с выхода ШИП 2, а на сигнальные входы - импульсы с пр мого и инверсного выходов ограничител  3. Когда на вход управлени  коммутатора поступает сигнал логической 1й, на его выходе повтор етс  импульсное напр жение, поступающее на сигнальный вход. Когда на входе управлени  напр жение логического О, то на выходе коммутатора - напр жение логического О. Коммутаторы 4, 5 могут быть реализованы на основе быстродействующих логических

элементов, выполн ющих логическую операцию

Ключевой усилитель 6 радиочастоты служит дл  усилени  однополосного сигна- ла до необходимого уровн  мощности. Полосовой фильтр 7 служит дл  подавлени  внеполосных и побочных излучений, возникновение которых св зано с широтно-им- пульсным преобразованием и ключевым режимом работы оконечного усилител  ; мощности (ключевого УРЧ 6).

Предлагаемое устройство работает следующим образом. На его вход поступает входной однополосный сигнал UBX. который 5 в общем случае можно представить в виде: (t)sln am Ч (t). Детектор 1 огибающей выдел ет из этого сигнала его огибающую: (t). Ограничитель 3 выдел ет частотно-модулированную 0 составл ющую: a) t+ Ч (t), где Е - амплитуда импульсов на выходе ограничител  3.

Затем огибающа  однополосного сигнала U(t) с помощью ШИП 2 преобразуетс 

5

в последовательность пр моугольных импульсов , длительность которых tn(t) пропорциональна U(t). При этом напр жение на выходе ШИП 2 содержит низкочастотную составл ющую, пропорциональную U(t) и

0 побочные продукты широтно-импульсного преобразовани  (гармоники тактовой частоты и комбинационные составл ющие):

(t)/f+UT(t.(t)+UT(t,T), где Е - амплитуда импульсов на выходе ши5 ротно-импульеного преобразовател  2; Т - период следовани  импульсов; UT(t,Т)-слагаемое , учитывающее гармоники тактовой частоты и комбинационные составл ющие. Затем импульсы с выхода ШИП 2 посту0 лают на входы управлени  коммутаторов 4, 5, на сигнальные входы которых подаютс  сигналы, соответственно, с пр мого и инверсного выходов ограничител  3. В результате этого во врем  прихода на входы

5 управлени  коммутаторов 4, 5 уровн  логического О (т.е. паузы с выхода ШИП 2), на его выходах устанавливаетс  уровень О независимо от сигналов на сигнальных входах . Во врем  прихода на входы управлени 

0 коммутаторов 4,5 уровн  (т.е. импульса с выхода ШИП 2), на их выходах повтор ютс  высокочастотные импульсы, соответственно , с пр мого и инверсного выходов ограничител  3.

5 Когда на оба входа ключевого УРЧ 6 одновременно приходит нулевой сигнал, нижние транзисторы каждого из плеч усилител  закрыты, верхние - открыты, и на его выходе напр жение равно нулю. Когда на

входы ключевого УРЧ 6 поступают противофазные высокочастотные импульсы, то он их усиливает и на его выходе формируютс  двухпол рные пр моугольные импульсы, В результате этого напр жение Ue на входе полосового фильтра 7 представл ет собой последовательность пр моугольных радиоимпульсов , длительность tn(t) которых пропорциональна огибающей U(t) входного однополосного сигнала, а ВЧ заполнение соответствует его частотно-модулированной составл ющей sin (о + Ч(t) . Следовательно, напр жение Ue  вл етс  произведением напр жени  h с выхода ШИП 2 на напр жение 11з С выхода ограни- чител  3:.

(t) t+ 44t)+Un, где Un - слагаемое, учитывающее внепо- лоснов излучение на выходе усилител , св занное с наличием в огибающей напр - жени  U в побочных: продуктов широтно- импульсного преобразовани .

Полосовой фильтр 7 выдел ет из этого напр жени  усиленный по мощности исходный однополосный сигнал:

(t)sln ot+ Ч (t).

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет существенно расширить диапазон усиливаемых однополосных сигналов за счет того, что длительность ВЧ импульсов , усиливаемых ключевым УРЧ 6, практически не измен етс .

Claims (1)

1. Формула и з о б р етен и  

   Усилитель мощности, содержащей ограничитель , последовательно соединенные детектор огибающей и широтно-импульс- ный преобразователь, а также последовательно соединенные двухтактный ключевой усилитель и выходной полосовой фильтр, при этом входы усилител -ограничител  и детектора огибающей объединены и  вл ютс  входом усилител  мощности, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  диапазона частот, введены первый и второй коммутаторы, сиг нальные входы которых соединены с пр мым и инверсным выходами ограничител  соответственно , входы управлени  - с выходом широт- но-импульсного преобразовател , а выходы - с соответствующими входами двухтактного ключевого усилител .