RU2468497C1 - Установка регулирования амплитуды мощных гармонических сигналов - Google Patents
Установка регулирования амплитуды мощных гармонических сигналов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468497C1 RU2468497C1 RU2011126547/08A RU2011126547A RU2468497C1 RU 2468497 C1 RU2468497 C1 RU 2468497C1 RU 2011126547/08 A RU2011126547/08 A RU 2011126547/08A RU 2011126547 A RU2011126547 A RU 2011126547A RU 2468497 C1 RU2468497 C1 RU 2468497C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- amplitude
- resistor
- bipolar transistor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Networks Using Active Elements (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. Устройство регулирования амплитуды гармонических сигналов содержит вход устройства, вход устройства для регулирующего сигнала, выход устройства, первый электрический фильтр, второй электрический фильтр, биполярный транзистор, резистор, общий для всего устройства проводник, а так же введены первая катушка индуктивности, конденсатор, первый вывод которого соединен с входом второго электрического фильтра, и вторая катушка индуктивности. Технический результат - обеспечение высокого динамического диапазона сигналов на выходе (до значений, во много раз превышающих предельно допустимые напряжения база-эмиттер современных биполярных транзисторов). 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 регулирования амплитуды электрических сигналов, содержащее p-i-n диод, включенный параллельно с нагрузкой [1, рис.6.2, а]. Недостатком такого устройства регулирования амплитуды электрических сигналов является малый диапазон регулируемых сигналов, ограниченный амплитудой, равной 1…2 В.
Известно также устройство регулирования амплитуды 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 регулирования амплитуды гармонических сигналов является малый динамический диапазон сигналов на выходе устройства регулирования, 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 регулирования амплитуды гармонических сигналов, содержащее вход устройства, вход устройства для регулирующего 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 регулирующего сигнала [4, рис.2].
Недостатком устройства-прототипа является малый динамический диапазон сигналов на выходе устройства регулирования амплитуды гармонических сигналов, ограниченный амплитудой выходных сигналив, равной 10…15 В, что обусловлено малыми предельно допустимыми напряжениями база-эмиттер современных транзисторов [3].
Задача, на достижение которой направлено предлагаемое решение, - создание устройства регулирования амплитуды 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 регулирования амплитуды гармонических сигналов, содержащее вход, устройства, вход устройства для регулирующего сигнала, выход устройства, первый электрический фильтр, вход которого соединен с входом устройства, второй электрический фильтр, выход которого соединен с выходом устройства, биполярный транзистор, резистор, первый вывод которого соединен с базой биполярного транзистора, и общий для всего устройства проводник, введены первая катушка индуктивности, первый вывод которой соединен с выходом первого электрического фильтра, а второй вывод - с общим для всего устройства проводником, конденсатор, первый вывод которого соединен с входом второго электрического фильтра, а второй вывод - с вторым выводом резистора, и вторая катушка индуктивности, первый вывод которой соединен с вторым выводом резистора, а второй вывод - с входом устройства для регулирующего сигнала, при этом эмиттер биполярного транзистора соединен с вторым выводом резистора, а коллектор - с выходом первого электрического фильтра.
На фиг.1 и 2 представлены функциональная схема предложенного устройства регулирования амплитуды мощных гармонических сигналов и принципиальная электрическая схема макета такого устройства, реализованного на транзисторе КТ914А
Устройство регулирования амплитуды мощных гармонических сигналов (фиг.1) содержит вход устройства, вход устройства для регулирующего 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, резистор 4, первый вывод которого соединен с базой биполярного транзистора 3, и общий для всего устройства проводник, первую катушку индуктивности 5, первый вывод которой соединен с выходом первого электрического фильтра 1, а второй вывод - с общим для всего устройства проводником, конденсатор 6, первый вывод которого соединен с входом второго электрического фильтра 2, а второй вывод - с вторым выводом резистора 4, вторую катушку индуктивности 7, первый вывод которой соединен с вторым выводом резистора 4, а второй вывод - с входом устройства для регулирующего сигнала, при этом эмиттер биполярного транзистора 3 соединен с вторым выводом резистора 4, а коллектор - с выходом первого электрического фильтра 1.
Предлагаемое устройство регулирования амплитуды мощных гармонических сигналов работает следующим образом. На вход устройства для регулирующего сигнала подается постоянное напряжение регулирования, закрывающее биполярный транзистор 3. В случае использования в качестве биполярного транзистора 3 p-n-p транзистора, как показано на фиг.1, это напряжение положительное. При подаче на вход устройства мощного гармонического сигнала, имеющего амплитуду меньше, чем значение постоянного напряжения регулирования, биполярный транзистор 3 остается закрытым и входной сигнал не поступает в нагрузку, подключаемую к выходу устройства. При подаче на вход устройства мощного гармонического сигнала, имеющего амплитуду больше, чем значение постоянного напряжения регулирования, в определенный момент времени напряжение на коллекторе биполярного транзистора 3 становится больше, чем напряжение на его эмиттере. 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 часть мощного гармонического сигнала, превышающая значение постоянного напряжения регулирования, беспрепятственно проходит в нагрузку. Изменение значения постоянного напряжения регулирования приводит к изменению угла отсечки мощного гармонического сигнала. Катушка индуктивности 5 устраняет постоянную составляющую мощного гармонического сигнала на коллекторе биполярного транзистора 3. Поэтому при уменьшении постоянного напряжения регулирования до нуля амплитуда напряжения мощного гармонического сигнала на выходе устройства оказывается равной напряжению на его входе за вычетом напряжения 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 А - резистору R1; катушка индуктивности 5 - катушке индуктивности L3; конденсатор 6 - конденсатору С3; катушка индуктивности 7 - катушке индуктивности L6.
Экспериментальное исследование макета устройства регулирования амплитуды 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 Uвых от величины напряжения регулирования Uрег приведены на фиг.3. На фиг.4 приведены результаты исследований зависимости амплитуды выходного напряжения от величины напряжения регулирования для макета устройства регулирования, реализованного по схеме прототипа. Как видно из графика, приведенного на фиг.4, макет устройства регулирования, 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 регулирования амплитуды 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 регулирования амплитуды мощных гармонических сигналов, содержащее вход устройства, вход устройства для регулирующего сигнала, выход устройства, первый электрический фильтр, вход которого соединен с входом устройства, второй электрический фильтр, выход которого соединен с выходом устройства, биполярный транзистор, резистор, первый вывод которого соединен с базой биполярного транзистора, и общий для всего устройства проводник, отличающееся тем, что в него дополнительно введены первая катушка индуктивности, первый вывод которой соединен с выходом первого электрического фильтра, а второй вывод - с общим для всего устройства проводником, конденсатор, первый вывод которого соединен с входом второго электрического фильтра, а второй вывод - с вторым выводом резистора, и вторая катушка индуктивности, первый вывод которой соединен с вторым выводом резистора, а второй вывод - с входом устройства для регулирующего сигнала, при этом эмиттер биполярного транзистора соединен с вторым выводом резистора, а коллектор - с выходом первого электрического фильтра.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011126547/08A RU2468497C1 (ru) | 2011-06-28 | 2011-06-28 | Установка регулирования амплитуды мощных гармонических сигналов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011126547/08A RU2468497C1 (ru) | 2011-06-28 | 2011-06-28 | Установка регулирования амплитуды мощных гармонических сигналов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2468497C1 true RU2468497C1 (ru) | 2012-11-27 |
Family
ID=49255023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011126547/08A RU2468497C1 (ru) | 2011-06-28 | 2011-06-28 | Установка регулирования амплитуды мощных гармонических сигналов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2468497C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0977408A2 (en) * | 1998-07-30 | 2000-02-02 | Nec Corporation | ASK modulation apparatus and method |
| RU2395897C1 (ru) * | 2009-01-22 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) | Устройство управления амплитудой мощных однополярных импульсов |
| RU2009126917A (ru) * | 2009-07-13 | 2011-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управл | Устройство управления амплитудой мощных импульсных сигналов |
-
2011
- 2011-06-28 RU RU2011126547/08A patent/RU2468497C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0977408A2 (en) * | 1998-07-30 | 2000-02-02 | Nec Corporation | ASK modulation apparatus and method |
| RU2395897C1 (ru) * | 2009-01-22 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) | Устройство управления амплитудой мощных однополярных импульсов |
| RU2009126917A (ru) * | 2009-07-13 | 2011-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управл | Устройство управления амплитудой мощных импульсных сигналов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102946281B (zh) | 控制信号功率的方法及装置 | |
| CN108933574B (zh) | 功率放大电路 | |
| TW201145811A (en) | Variable class characteristic amplifier | |
| CN104641553A (zh) | 功率放大模块 | |
| US10276308B2 (en) | BST capacitor control | |
| CN110504930B (zh) | 功率放大装置 | |
| CN112994629B (zh) | 一种功率放大器的偏置电路、装置及设备 | |
| CN111030605B (zh) | 一种射频功率放大器的增益压缩补偿电路 | |
| RU2395897C1 (ru) | Устройство управления амплитудой мощных однополярных импульсов | |
| US9991933B2 (en) | Attenuator and signal generator for stepwise attenuating a radio frequency signal | |
| CN112152570B (zh) | 功率放大电路 | |
| 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 | |
| EP2993783B1 (en) | Semiconductor amplifier | |
| RU2461954C1 (ru) | Устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов | |
| RU2487461C1 (ru) | Устройство управления амплитудой мощных периодических сигналов | |
| JP5983968B2 (ja) | 電力増幅回路及び電力増幅モジュール | |
| DE102005007159A1 (de) | Hochfrequenzverstärker | |
| EP3633853B1 (en) | Programmable power amplifier | |
| JP2012142840A (ja) | 歪み補償回路装置 | |
| CN113949353A (zh) | 射频功率放大装置 | |
| US10230339B2 (en) | Wide-band amplifiers using clipper circuits for reduced harmonics | |
| CN204142865U (zh) | 微波器件可靠性测试装置 | |
| US8456238B1 (en) | Tapered attenuator network for mitigating effects of direct current (DC) bias inductor self-resonance in traveling wave amplifiers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150629 |