RU2487461C1 - Устройство управления амплитудой мощных периодических сигналов - Google Patents
Устройство управления амплитудой мощных периодических сигналов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487461C1 RU2487461C1 RU2012100221/08A RU2012100221A RU2487461C1 RU 2487461 C1 RU2487461 C1 RU 2487461C1 RU 2012100221/08 A RU2012100221/08 A RU 2012100221/08A RU 2012100221 A RU2012100221 A RU 2012100221A RU 2487461 C1 RU2487461 C1 RU 2487461C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- bipolar transistor
- amplitude
- electric filter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- 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 от рассогласования по выходу. Достигаемый технический результат - расширение динамического диапазона сигналов на выходе до значений, во много раз превышающих предельно допустимые напряжения база-эмиттер современных биполярных транзисторов. Устройство содержит первый электрический фильтр, второй электрический фильтр, биполярный транзистор, резистор, первый конденсатор, второй конденсатор, катушку индуктивности, второй вывод которой соединен с входом управляющего сигнала. 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 от 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 периодических 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 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 периодических сигналов является малый динамический диапазон сигналов на выходе устройства управления, ограниченный амплитудой выходных сигналов, равной 7…10 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 периодических сигналов, содержащее общий для всего устройства проводник, вход устройства, вход 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, 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 7…10 В, что обусловлено малыми предельно допустимыми напряжениями база-эмиттер современных транзисторов [3].
Задача, на достижение которой направлено предлагаемое решение, - создание устройства управления амплитудой мощных периодических 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 периодических сигналов, содержащее общий для всего устройства проводник, вход устройства, вход управляющего сигнала, выход устройства, первый электрический фильтр, вход которого соединен с входом устройства, второй электрический фильтр, выход которого соединен с выходом устройства, биполярный транзистор, и резистор, первый вывод которого соединен с базой биполярного транзистора, введены первый конденсатор, первый вывод которого соединен с выходом первого электрического фильтра, а второй вывод - с коллектором биполярного транзистора, второй конденсатор, первый вывод которого соединен с входом второго электрического фильтра, а второй вывод - с коллектором биполярного транзистора, катушка индуктивности, первый вывод которой соединен с коллектором биполярного транзистора, а второй вывод - с входом управляющего сигнала, при этом эмиттер биполярного транзистора и второй вывод резистора соединены с общим для всего устройства проводником.
На фиг.1 и 2 представлены функциональная схема предложенного устройства управления амплитудой мощных периодических сигналов и принципиальная электрическая схема макета такого устройства.
Устройство управления амплитудой мощных периодических сигналов (фиг.1) содержит общий для всего устройства проводник, вход устройства, вход 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, резистор 4, первый вывод которого соединен с базой биполярного транзистора 3, первый конденсатор 5, первый вывод которого соединен с выходом первого электрического фильтра 1, а второй вывод - с коллектором биполярного транзистора 3, второй конденсатор 6, первый вывод которого соединен с входом второго электрического фильтра 2, а второй вывод - с коллектором биполярного транзистора 3, катушка индуктивности 7, первый вывод которой соединен с коллектором биполярного транзистора 3, а второй вывод - с входом управляющего сигнала, при этом эмиттер биполярного транзистора 3 и второй вывод резистора 4 соединены с общим для всего устройства проводником.
Предлагаемое устройство управления амплитудой мощных периодических сигналов работает следующим образом. На вход управляющего сигнала подается постоянное напряжение управления Uупр, закрывающее биполярный транзистор 3. В случае использования в качестве биполярного транзистора 3 n-p-n-транзистора, как показано на фиг.1, это напряжение имеет положительную полярность. При подаче на вход устройства мощного периодического 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 периодического сигнала, имеющего амплитуду больше, чем значение постоянного напряжения управления, в определенный момент времени напряжение на коллекторе биполярного транзистора 3 становится меньше, 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 происходит отсечка части мощного периодического сигнала, и напряжение отсечки становится равным значению постоянного напряжения управления. Изменение значения постоянного напряжения управления приводит к изменению угла отсечки мощного периодического сигнала. Катушка индуктивности 7 используется для устранения шунтирующего действия выходного сопротивления генератора постоянного напряжения управления на работу устройства управления. При уменьшении постоянного напряжения управления до нуля амплитуда напряжения периодического 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, С2, L1, L2; фильтр 2 - фильтру, образованному элементами С5, С6, L4, L5; транзистор 3 - транзистору VT1; резистор 4 - резистору R1; конденсатор 5 - конденсатору С3; конденсатор 6 - конденсатору С4; катушка индуктивности 7 - катушке индуктивности L3.
Экспериментальное исследование макета устройства управления амплитудой мощных периодических сигналов, принципиальная электрическая схема которого приведена на фиг.2, проводилось при подаче на вход устройства периодического сигнала с частотой, 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 напряжения управления приведены на фиг.3 (точками на фиг.3 обозначены экспериментальные данные). На фиг.4 приведены результаты исследований зависимости амплитуды выходного напряжения от величины 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 7,5 В, что обусловлено пробоем перехода база-эмиттер транзистора КТ939А, на основе которого был выполнен макет прототипа.
Технический эффект от использования предложенного устройства управления амплитудой мощных периодических 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. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. 12-е изд. Том I: пер. с нем. - М.: ДМК Пресс, 2008. - 832 с.
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.
Claims (1)
- Устройство управления амплитудой мощных периодических сигналов, содержащее общий для всего устройства проводник, вход устройства, вход управляющего сигнала, выход устройства, первый электрический фильтр, вход которого соединен с входом устройства, второй электрический фильтр, выход которого соединен с выходом устройства, биполярный транзистор, и резистор, первый вывод которого соединен с базой биполярного транзистора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены первый конденсатор, первый вывод которого соединен с выходом первого электрического фильтра, а второй вывод - с коллектором биполярного транзистора, второй конденсатор, первый вывод которого соединен с входом второго электрического фильтра, а второй вывод - с коллектором биполярного транзистора, катушка индуктивности, первый вывод которой соединен с коллектором биполярного транзистора, а второй вывод - с входом управляющего сигнала, при этом эмиттер биполярного транзистора и второй вывод резистора соединены с общим для всего устройства проводником.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012100221/08A RU2487461C1 (ru) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Устройство управления амплитудой мощных периодических сигналов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012100221/08A RU2487461C1 (ru) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Устройство управления амплитудой мощных периодических сигналов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2487461C1 true RU2487461C1 (ru) | 2013-07-10 |
Family
ID=48788370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012100221/08A RU2487461C1 (ru) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Устройство управления амплитудой мощных периодических сигналов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2487461C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4653117A (en) * | 1985-11-18 | 1987-03-24 | Motorola, Inc. | Dual conversion FM receiver using phase locked direct conversion IF |
| RU2278459C2 (ru) * | 2004-12-08 | 2006-06-20 | Николай Николаевич Горяшин | Квазирезонансный высокочастотный преобразователь напряжения |
| US7095295B1 (en) * | 2003-05-21 | 2006-08-22 | Sandia Corporation | Multi-tunable microelectromechanical system (MEMS) resonators |
| RU2316884C2 (ru) * | 2006-07-20 | 2008-02-10 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Нью Лайн" | Преобразователь напряжения |
-
2012
- 2012-01-10 RU RU2012100221/08A patent/RU2487461C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4653117A (en) * | 1985-11-18 | 1987-03-24 | Motorola, Inc. | Dual conversion FM receiver using phase locked direct conversion IF |
| US7095295B1 (en) * | 2003-05-21 | 2006-08-22 | Sandia Corporation | Multi-tunable microelectromechanical system (MEMS) resonators |
| RU2278459C2 (ru) * | 2004-12-08 | 2006-06-20 | Николай Николаевич Горяшин | Квазирезонансный высокочастотный преобразователь напряжения |
| RU2316884C2 (ru) * | 2006-07-20 | 2008-02-10 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Нью Лайн" | Преобразователь напряжения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9191004B2 (en) | Signal converting device and digital transmitting apparatus applying the signal converting device | |
| TW201145811A (en) | Variable class characteristic amplifier | |
| US10276308B2 (en) | BST capacitor control | |
| EP3340460A1 (en) | Amplitude-limit oscillation circuit | |
| US9344006B2 (en) | Driving circuit for a transistor | |
| CN107026621B (zh) | 功率放大器系统和相关的偏置电路 | |
| CN111030605A (zh) | 一种射频功率放大器的增益压缩补偿电路 | |
| US9991933B2 (en) | Attenuator and signal generator for stepwise attenuating a radio frequency signal | |
| RU2395897C1 (ru) | Устройство управления амплитудой мощных однополярных импульсов | |
| RU2487461C1 (ru) | Устройство управления амплитудой мощных периодических сигналов | |
| RU2429558C2 (ru) | Устройство управления амплитудой мощных импульсных сигналов | |
| RU2468497C1 (ru) | Установка регулирования амплитуды мощных гармонических сигналов | |
| RU2461954C1 (ru) | Устройство управления амплитудой мощных гармонических сигналов | |
| JP2012142840A (ja) | 歪み補償回路装置 | |
| US11012040B2 (en) | Radio frequency amplifier having adaptive power supply capability | |
| EP3633853B1 (en) | Programmable power amplifier | |
| US10230339B2 (en) | Wide-band amplifiers using clipper circuits for reduced harmonics | |
| Makarov et al. | High-frequency Class-E power amplifier with shunt filter | |
| Makarov et al. | Experimental investigation of class E power amplifier with shunt fliter broadband characteristics for different quality-factor | |
| US8917142B2 (en) | Switching circuit and envelope signal amplifier | |
| WO2018156054A3 (ru) | Устройство и способ усиления электрических сигналов (варианты) | |
| Stocksreiter et al. | Electromagnetic emissions in high density and fast GaN switched half bridges with resonance filter structures | |
| RU2524864C1 (ru) | Устройство управления амплитудой высоковольтных импульсов | |
| Makarov et al. | Experimental Study of Class E Family Power Amplifiers with Shunt Filter for Reduced Duty Ratio | |
| WO2016130780A1 (en) | Ac amplifier output impedance reduction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170111 |