RU2461954C1 - Устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов - Google Patents
Устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2461954C1 RU2461954C1 RU2011120669/08A RU2011120669A RU2461954C1 RU 2461954 C1 RU2461954 C1 RU 2461954C1 RU 2011120669/08 A RU2011120669/08 A RU 2011120669/08A RU 2011120669 A RU2011120669 A RU 2011120669A RU 2461954 C1 RU2461954 C1 RU 2461954C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- bipolar transistor
- amplitude
- emitter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике радиосвязи, и может быть использовано в качестве управляемого аттенюатора систем защиты передатчиков теле- и радиовещания от перегрузок по входу и рассогласования по выходу. Достигаемый технический результат - расширение динамического диапазона сигналов на выходе. Устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов содержит два электрических фильтра, биполярный транзистор, резистор, катушку индуктивности, конденсатор. 4 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике радиосвязи, и может быть использовано в качестве управляемого аттенюатора систем защиты передатчиков теле- и радиовещания от перегрузок по входу и рассогласования по выходу.
Известно устройство управления амплитудой электрических сигналов, содержащее p-i-n диод, включенный параллельно с нагрузкой [1, рис.6.2, а]. Недостатком такого устройства управления амплитудой электрических сигналов является малый диапазон регулируемых сигналов, ограниченный амплитудой, равной 1…2 В.
Известно также устройство управления амплитудой гармонических сигналов, являющееся одновременно устройством защиты полосового усилителя мощности от перегрузок, содержащее цепь обратной связи, в состав которой входят направленный ответвитель (НО), выполненный в виде отрезка двух связанных линий, вход первой из которых нагружен на согласованную нагрузку НО, детектор, вход которого подключен к выходу первой линии НО, и блок управления, вход которого соединен с выходом детектора, вход второй линии НО подключен к выходу полосового усилителя мощности, а ее выход подключается к нагрузке полосового усилителя мощности, транзистор, база которого подключена к выходу блока управления, коллектор транзистора соединен с общим для полосового усилителя мощности и цепи обратной связи проводником, а эмиттер транзистора образует выход цепи обратной связи, подключаемый к входу полосового усилителя мощности [2].
Недостатком такого устройства управления амплитудой гармонических сигналов является малый динамический диапазон сигналов на выходе устройства управления, ограниченный амплитудой выходных сигналов, равной 10…15 В, что обусловлено малыми предельно допустимыми напряжениями база-эмиттер современных транзисторов [3].
Наиболее близким к заявляемому объекту по максимальному числу существенных признаков является устройство управления амплитудой гармонических сигналов, содержащее вход устройства, вход устройства для управляющего сигнала, выход устройства, общий для всего устройства проводник, первый электрический фильтр, вход которого соединен с входом устройства, второй электрический фильтр, выход которого соединен с выходом устройства, биполярный транзистор, эмиттер которого соединен с выходом первого и входом второго электрических фильтров, а коллектор - с общим для всего устройства проводником, и резистор, первый вывод которого соединен с базой биполярного транзистора, а второй вывод - с входом устройства для управляющего сигнала [4, рис.2].
Недостатком устройства-прототипа является малый динамический диапазон сигналов на выходе устройства управления амплитудой гармонических сигналов, ограниченный амплитудой выходных сигналов, равной 10…15 В, что обусловлено малыми предельно допустимыми напряжениями база-эмиттер современных транзисторов [3].
Задача, на достижение которой направлено предлагаемое решение - создание устройства управления амплитудой мощных гармонических сигналов, обеспечивающего высокий динамический диапазон сигналов на его выходе (до значений, во много раз превышающих предельно допустимые напряжения база-эмиттер современных биполярных транзисторов).
Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство управления амплитудой гармонических сигналов, содержащее вход устройства, вход устройства для управляющего сигнала, выход устройства, первый электрический фильтр, вход которого соединен с входом устройства, второй электрический фильтр, выход которого соединен с выходом устройства, биполярный транзистор, эмиттер которого соединен с выходом первого и входом второго электрических фильтров, резистор, первый вывод которого соединен с базой биполярного транзистора, и общий для всего устройства проводник, введены катушка индуктивности, первый вывод которой соединен с эмиттером биполярного транзистора, а второй вывод - с общим для всего устройства проводником, и конденсатор, первый вывод которого соединен с коллектором биполярного транзистора, а второй вывод - с общим для всего устройства проводником, при этом второй вывод резистора соединен с эмиттером биполярного транзистора, а коллектор биполярного транзистора соединен с входом устройства для управляющего сигнала.
На фиг.1 и 2 представлены функциональная схема предложенного устройства управления амплитудой мощных гармонических сигналов и принципиальная электрическая схема макета такого устройства.
Устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов (фиг.1) содержит вход устройства, вход устройства для управляющего сигнала, выход устройства, первый электрический фильтр 1, вход которого соединен с входом устройства, второй электрический фильтр 2, выход которого соединен с выходом устройства, биполярный транзистор 3, эмиттер которого соединен с выходом первого 1 и входом второго 2 электрических фильтров, резистор 4, первый вывод которого соединен с базой биполярного транзистора 3, катушку индуктивности 5, первый вывод которой соединен с эмиттером биполярного транзистора 3, а второй вывод - с общим для всего устройства проводником, и конденсатор 6, первый вывод которого соединен с коллектором биполярного транзистора 3, а второй вывод - с общим для всего устройства проводником, при этом второй вывод резистора 4 соединен с эмиттером биполярного транзистора 3, а коллектор биполярного транзистора 3 соединен с входом устройства для управляющего сигнала.
Предлагаемое устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов работает следующим образом. На вход устройства для управляющего сигнала подается постоянное напряжение управления, закрывающее биполярный транзистор 3. В случае использования в качестве биполярного транзистора 3 р-n-р транзистора, как показано на фиг.1, это напряжение отрицательное. При подаче на вход устройства мощного гармонического сигнала, имеющего амплитуду меньше, чем значение постоянного напряжения управления, биполярный транзистор 3 остается закрытым, входной сигнал беспрепятственно проходит на выход и поступает в нагрузку, подключаемую к выходу устройства. При подаче на вход устройства мощного гармонического сигнала, имеющего амплитуду больше, чем значение постоянного напряжения управления, в определенный момент времени напряжение на эмиттере биполярного транзистора 3 становится меньше, чем напряжение на его коллекторе. Биполярный транзистор 3 открывается и входит в режим насыщения, глубина которого определяется номиналом резистора 4 (биполярный транзистор 3 оказывается в режиме инверсного включения [5]). В этом случае происходит отсечка части мощного гармонического сигнала, и мгновенное напряжение становится равным значению постоянного напряжения управления. Изменение значения постоянного напряжения управления приводит к изменению угла отсечки мощного гармонического сигнала. Катушка индуктивности 5 устраняет постоянную составляющую мощного гармонического сигнала на эмиттере биполярного транзистора 3. Поэтому при уменьшении постоянного напряжения управления до нуля амплитуда напряжения мощного гармонического сигнала на выходе устройства оказывается равной напряжению насыщения биполярного транзистора 3 при его инверсном включении.
Между обозначениями объектов, представленных на фиг.1 и 2, имеются следующие соответствия: фильтр 1 соответствует фильтру, образованному элементами C1, C2, L1, L2; фильтр 2 - фильтру, образованному элементами С4, С5, L4, L5; транзистор 3 - транзистору VT1; резистор 4 - резистору R1; катушка индуктивности 5 - катушке индуктивности L3; конденсатор 6 - конденсатору С3.
Экспериментальное исследование макета устройства управления амплитудой мощных гармонических сигналов, принципиальная электрическая схема которого приведена на фиг.2, проводилось с использованием мощного широкополосного усилителя описанного в [6]. Частота гармонического сигнала, подаваемого на вход устройства, была выбрана равной 30 МГц, амплитуда сигнала составляла 40 В, сопротивление нагрузки, подключаемой к выходу устройства, равнялось 50 Ом. Результаты исследований зависимости амплитуды выходного напряжения от величины постоянного напряжения управления приведены на фиг.3. На фиг.4 приведены результаты исследований зависимости амплитуды выходного напряжения от величины постоянного напряжения управления для макета устройства управления, реализованного по схеме прототипа. Как видно из графика, приведенного на фиг.4, макет устройства управления, реализованного по схеме прототипа, не позволяет получить амплитуду выходного напряжения более 10,5 В, что обусловлено пробоем перехода база-эмиттер транзистора КТ914А.
Технический эффект от использования предложенного устройства управления амплитудой мощных гармонических сигналов по сравнению с устройством-прототипом состоит в расширении динамического диапазона сигналов на его выходе до значений, во много раз превышающих предельно допустимые напряжения база-эмиттер современных биполярных транзисторов.
Источники информации
1. Пикосекундная импульсная техника /В.Н.Ильюшенко, Б.И.Авдоченко, В.Ю.Баранов и др./ Под ред. В.Н.Ильюшенко. - М.: Энергоатомиздат, 1993. - 368 с.
2. Титов А.А., Ильюшенко В.Н. Устройство для защиты усилителя мощности от перегрузки // Патент РФ №2217861. - Опубл. 27.11.2003. Бюл. №33.
3. Петухов В.М. Полевые и высокочастотные биполярные транзисторы средней и большой мощности и их зарубежные аналоги: Справочник. В 4-х томах. - М.: КУбК-а, 1997.
4. Титов А.А. Регулировка и модуляция амплитуды мощных сигналов // Электросвязь. - 2007. - №12. - С.46-48. - прототип.
5. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. - М.: Энергия, 1977. - 672 с.
6. Титов А.А. Особенности разработки и изготовления многооктавных усилителей мощности метрового диапазона с повышенным КПД // Радиотехника. - 2005. - №11. - С.92-96.
Claims (1)
- Устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов, содержащее вход устройства, вход устройства для управляющего сигнала, выход устройства, первый электрический фильтр, вход которого соединен с входом устройства, второй электрический фильтр, выход которого соединен с выходом устройства, биполярный транзистор, эмиттер которого соединен с выходом первого и входом второго электрических фильтров, резистор, первый вывод которого соединен с базой биполярного транзистора, и общий для всего устройства проводник, отличающееся тем, что в него дополнительно введены катушка индуктивности, первый вывод которой соединен с эмиттером биполярного транзистора, а второй вывод - с общим для всего устройства проводником, и конденсатор, первый вывод которого соединен с коллектором биполярного транзистора, а второй вывод - с общим для всего устройства проводником, при этом второй вывод резистора соединен с эмиттером биполярного транзистора, а коллектор биполярного транзистора соединен с входом устройства для управляющего сигнала.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011120669/08A RU2461954C1 (ru) | 2011-05-20 | 2011-05-20 | Устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011120669/08A RU2461954C1 (ru) | 2011-05-20 | 2011-05-20 | Устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2461954C1 true RU2461954C1 (ru) | 2012-09-20 |
Family
ID=47077623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011120669/08A RU2461954C1 (ru) | 2011-05-20 | 2011-05-20 | Устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2461954C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA20219U (en) * | 2006-07-13 | 2007-01-15 | Ivano Frankivsk Nat Tech Univ | Drill roller-cutter bit |
| US20070103248A1 (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-10 | Takahiro Nakamura | Oscillator and data processing equipment using the same and voltage control oscillator and data processing equipment using voltage control oscillator |
| RU2319194C2 (ru) * | 2002-03-25 | 2008-03-10 | Клипсэл Интегрэйтед Системз Пти Лтд. | Регулятор мощности с улучшенной устойчивостью к пульсациям |
| US20080231371A1 (en) * | 2005-07-29 | 2008-09-25 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. | Amplifier Circuit With Adjustable Amplification |
-
2011
- 2011-05-20 RU RU2011120669/08A patent/RU2461954C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2319194C2 (ru) * | 2002-03-25 | 2008-03-10 | Клипсэл Интегрэйтед Системз Пти Лтд. | Регулятор мощности с улучшенной устойчивостью к пульсациям |
| US20080231371A1 (en) * | 2005-07-29 | 2008-09-25 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. | Amplifier Circuit With Adjustable Amplification |
| US20070103248A1 (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-10 | Takahiro Nakamura | Oscillator and data processing equipment using the same and voltage control oscillator and data processing equipment using voltage control oscillator |
| UA20219U (en) * | 2006-07-13 | 2007-01-15 | Ivano Frankivsk Nat Tech Univ | Drill roller-cutter bit |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТИТОВ А.А. РЕГУЛИРОВКА И МОДУЛЯЦИЯ АМПЛИТУДЫ МОЩНЫХ СИГНАЛОВ. - ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ, 2007, №12, с.46-48. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2690779A2 (en) | Wideband AFT power amplifier systems with frequency-based output transformer impedance balancing | |
| TW201145811A (en) | Variable class characteristic amplifier | |
| Gromorushkin et al. | Experimental Studies of the Envelope Elimination and Restoration HF Power Amplifier Characteristics with Broadband Unmatched Load | |
| US10985715B2 (en) | Power amplifier circuit | |
| CN108429541B (zh) | 用于对放大器的线性度进行补偿的前置补偿器 | |
| CN110504930B (zh) | 功率放大装置 | |
| US7701285B2 (en) | Power amplifiers having improved startup linearization and related operating methods | |
| CN107026621B (zh) | 功率放大器系统和相关的偏置电路 | |
| US8305142B2 (en) | Third order intermodulation cancellation by in-line generated signal | |
| RU2421917C1 (ru) | Способ защиты системы обработки информации от побочных электромагнитных излучений, устройство для реализации способа и генератор шумового сигнала для реализации устройства | |
| RU2395897C1 (ru) | Устройство управления амплитудой мощных однополярных импульсов | |
| CN111030605B (zh) | 一种射频功率放大器的增益压缩补偿电路 | |
| RU2461954C1 (ru) | Устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов | |
| RU2429558C2 (ru) | Устройство управления амплитудой мощных импульсных сигналов | |
| CN109450395B (zh) | 非线性反馈电路及采用其的低噪声放大器 | |
| RU2468497C1 (ru) | Установка регулирования амплитуды мощных гармонических сигналов | |
| RU2487461C1 (ru) | Устройство управления амплитудой мощных периодических сигналов | |
| Ma et al. | An output match design method for high efficiency and broadband class-J PA | |
| JP2012142840A (ja) | 歪み補償回路装置 | |
| EP3633853B1 (en) | Programmable power amplifier | |
| CN113949353A (zh) | 射频功率放大装置 | |
| US10230339B2 (en) | Wide-band amplifiers using clipper circuits for reduced harmonics | |
| US10191454B2 (en) | Methods and related systems of ultra-short pulse detection | |
| CN107888189B (zh) | 控制超高频谐振逆变器输出电压相位可调的驱动电路 | |
| CN111147033A (zh) | 基于hbt电路结构的功率放大器及电子设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150521 |