RU2626553C1 - Полосовой усилитель - Google Patents
Полосовой усилитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626553C1 RU2626553C1 RU2016119416A RU2016119416A RU2626553C1 RU 2626553 C1 RU2626553 C1 RU 2626553C1 RU 2016119416 A RU2016119416 A RU 2016119416A RU 2016119416 A RU2016119416 A RU 2016119416A RU 2626553 C1 RU2626553 C1 RU 2626553C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- terminal
- output
- input
- amplifier
- integrated amplifier
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 241000531763 Otididae Species 0.000 description 1
- 241000158147 Sator Species 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0261—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the polarisation voltage or current, e.g. gliding Class A
- H03F1/0272—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the polarisation voltage or current, e.g. gliding Class A by using a signal derived from the output signal
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
- H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
- H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/195—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
- H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических установках. Технический результат заключается в увеличении динамического диапазона при усилении сигналов в узком диапазоне частот за счет снижения уровня шумов. Указанный результат достигается за счет того, что в полосовой усилитель, содержащий интегральный усилитель, первый и второй конденсаторы и резистор, первым выводом соединенный с общей шиной, а вторым выводом с входом интегрального усилителя, выход которого является выходом устройства, дополнительно включена катушка индуктивности, соединенная первым выводом с входом интегрального усилителя, а вторым выводом с первыми выводами первого и второго конденсаторов, причем второй вывод первого конденсатора является входом устройства, а второй вывод второго конденсатора соединен с выходом устройства. 3 ил.
Description
Предлагаемое устройство относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических установках, в частности, в радиоприемных устройствах.
Известно устройство для усиления сигналов в заданной полосе частот, содержащее усилительный элемент (транзистор) и LC-цепь второго порядка (колебательный контур) (см., например, Гоноровский И. С. «Радиотехнические цепи и сигналы». Учебник для вузов. Изд. 5-е исправленное. Дрофа 2006, стр. 222).
Недостатком схемы является низкий динамический диапазон, который описывается формулой:
где Umax - максимальное напряжение без искажений формы, Umin - уровень шума.
Уровень шума зависит от шумовых свойств элементов схемы (в том числе транзистора) и способа включения усилительного элемента в избирательную цепь. В указанном устройстве усилитель предшествует нагрузке, поэтому шумы усиливаются вместе с сигналом, а затем фильтруются, что приводит к снижению динамического диапазона за счет дополнительных шумов транзистора.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство (Л.П. Хьюлсман, Ф.Е. Аллен, Введение в теорию и расчет активных фильтров. Перевод с английского Н.Н. Слепова, под ред. А.Е. Знаменского. - М.: «Радио и связь», 1984, стр. 155, рис. 4.3 - 1), содержащее интегральный усилитель, первый и второй конденсаторы, первый, второй и третий резисторы (фиг. 1), подключенные так, что описывается передаточной функцией второго порядка:
где R1=R2=R3=R и C1=C2=C, K0 - коэффициент усиления усилителя.
Недостатком схемы такого полосового усилителя является низкий динамический диапазон из-за высокой чувствительности передаточной функции (2) к отклонениям величины усиления и большого уровня шумов за счет активного элемента. В источнике (Змий Б.Ф. Синтез линейных устройств обработки сигналов на активных четырехполюсниках высших порядков. Монография. - Воронеж: ВАРГУ, 2008. - 325 с., ил., стр. 162, 179) доказано, что величина напряжения шумов зависит от величины коэффициента усиления и чувствительности передаточной функции к отклонениям параметров усилителя:
Чем больше величина , тем больше уровень шума на выходе, а следовательно, тем меньше динамический диапазон.
Для схемы прототипа величина произведения функции чувствительности на резонансной частоте на величину коэффициента усиления равна: S(ω0)⋅K0=4/(4-К0). При Q=10, K0=3,86 эта величина составит 30, что сильно уменьшает динамический диапазон из-за увеличения уровня шума (на 30 дБ).
Техническим результатом предлагаемого устройства является увеличение динамического диапазона при усилении сигналов в узком диапазоне частот за счет снижения уровня шумов путем увеличения добротности полюсов передаточной функции пассивной цепи (Кочанов Н.С., Кузьменко М.И., Куприянов В.А. Линейные радиотехнические устройства. М.: Воениздат 1974. - 448 с, стр. 115), которая приводит к уменьшению функции чувствительности, а следовательно, к увеличению динамического диапазона.
На фиг. 2 представлена схема предлагаемого устройства.
Технический результат достигается тем, что в полосовой усилитель, содержащий интегральный усилитель, первый и второй конденсаторы и резистор, первым выводом соединенный с общей шиной, а вторым выводом с входом интегрального усилителя, выход которого является выходом устройства, включена катушка индуктивности, первым выводом соединенная с входом интегрального усилителя, а вторым выводом с первыми выводами первого и второго конденсаторов, причем второй вывод первого конденсатора является входом устройства, а второй вывод второго конденсатора соединен с выходом интегрального усилителя.
Сущность изобретения заключается в том, что введение в схему активного RC-четырехполюсника катушки индуктивности позволяет увеличить добротность полюсов пассивной части цепи , за счет чего уменьшается чувствительность к отклонениям параметров активного элемента, а следовательно, уменьшается уровень шумов и увеличивается динамический диапазон усилителя. Покажем это.
В соответствии с (Змий Б.Ф. Синтез линейных устройств обработки сигналов на активных четырехполюсниках высших порядков. Монография. - Воронеж: ВАИУ, 2008. - 325 с., ил, стр. 50) передаточная функция предлагаемого устройства (фиг. 2) имеет вид:
Увеличивая C1 по отношению к C2, можно получить величину чувствительности меньше 2, что позволяет по меньшей мере в 15 раз уменьшить уровень шума на центральной частоте по сравнению со схемой прототипа. Таким образом введение дополнительной индуктивности и соединение ее первым выводом с входом интегрального усилителя, а вторым выводом с первыми выводами первого и второго конденсаторов, причем второй вывод первого конденсатора является входом устройства, а второй вывод второго конденсатора соединен с выходом интегрального усилителя, позволяет увеличить динамический диапазон усилительного устройства.
На фиг. 3. представлены результаты схемотехнического моделирования в программной среде Microcap уровня шумов предлагаемой схемы и схемы прототипа. На фиг. 3 видно, что уровень шумов предлагаемой схемы значительно ниже, чем у схемы прототипа, что свидетельствует об увеличении динамического диапазона.
Claims (1)
- Полосовой усилитель, содержащий интегральный усилитель, первый и второй конденсаторы и резистор, первым выводом соединенный с общей шиной, а вторым выводом с входом интегрального усилителя, выход которого является выходом устройства, отличающийся тем, что в него дополнительно включена катушка индуктивности, соединенная первым выводом с входом интегрального усилителя, а вторым выводом с первыми выводами первого и второго конденсаторов, причем второй вывод первого конденсатора является входом устройства, а второй вывод второго конденсатора соединен с выходом устройства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119416A RU2626553C1 (ru) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Полосовой усилитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119416A RU2626553C1 (ru) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Полосовой усилитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2626553C1 true RU2626553C1 (ru) | 2017-07-28 |
Family
ID=59632257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016119416A RU2626553C1 (ru) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Полосовой усилитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2626553C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0386739A2 (en) * | 1989-03-08 | 1990-09-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Phase modulated fiber-optic gyroscope |
US5285257A (en) * | 1991-03-01 | 1994-02-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optic rotation sensing apparatus and related method including providing synchronous detection at a phase at which the AM noise is minimized |
RU2143702C1 (ru) * | 1999-04-14 | 1999-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛИТЕХФОРМ-М" | Устройство для контроля уровня и защиты от электромагнитного излучения |
WO2008030303A2 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Skyworks Solutions, Inc. | Amplifier feedback and bias configuration |
US20120170690A1 (en) * | 2010-04-19 | 2012-07-05 | Rf Micro Devices, Inc. | Auto configurable 2/3 wire serial interface |
RU2497077C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") | Волоконно-оптический измеритель угловой скорости |
-
2016
- 2016-05-19 RU RU2016119416A patent/RU2626553C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0386739A2 (en) * | 1989-03-08 | 1990-09-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Phase modulated fiber-optic gyroscope |
US5285257A (en) * | 1991-03-01 | 1994-02-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optic rotation sensing apparatus and related method including providing synchronous detection at a phase at which the AM noise is minimized |
RU2143702C1 (ru) * | 1999-04-14 | 1999-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛИТЕХФОРМ-М" | Устройство для контроля уровня и защиты от электромагнитного излучения |
WO2008030303A2 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Skyworks Solutions, Inc. | Amplifier feedback and bias configuration |
US20120170690A1 (en) * | 2010-04-19 | 2012-07-05 | Rf Micro Devices, Inc. | Auto configurable 2/3 wire serial interface |
RU2497077C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") | Волоконно-оптический измеритель угловой скорости |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5317217A (en) | Universal active filter | |
KR101871811B1 (ko) | 잡음 필터를 사용한 mems 마이크로폰 | |
US8463226B2 (en) | Amplifiers and related receiver systems | |
US8836447B2 (en) | Tuner and front-end circuit thereof | |
JP5384630B2 (ja) | 受信機rfフロントエンドの高選択性を達成するための方法 | |
US9263993B2 (en) | Low pass filter with common-mode noise reduction | |
JP2007184895A (ja) | 増幅器および信号増幅方法 | |
US10103691B2 (en) | Power amplifier system and associated bias circuit | |
JP2011250084A (ja) | ジャイレータ回路、広帯域増幅器及び無線通信装置 | |
US9252726B2 (en) | Dual path operational amplifier | |
RU2626553C1 (ru) | Полосовой усилитель | |
EP1754308B1 (en) | Q enhancement circuit and method | |
US9124251B2 (en) | Two stage source-follower based filter | |
US9710000B2 (en) | Microphone bias circuit | |
KR20090047619A (ko) | 광대역 증폭기 | |
JP5375680B2 (ja) | 単相差動変換器 | |
US9484877B2 (en) | Resonating device with single operational amplifier | |
US20100231311A1 (en) | System And Method For Implementing An Oscillator | |
WO2020000424A1 (zh) | 一种运算放大器、射频电路及电子设备 | |
RU2666231C2 (ru) | Полосовой усилитель четвертого порядка | |
TWI281780B (en) | Transconductance amplifier with tail current control and anti-aliasing filter with temperature-compensated | |
US8952749B1 (en) | Filter with combined resonator and integrator | |
US6346860B2 (en) | Resonator | |
KR101414270B1 (ko) | 스위칭 잡음 억제 센서신호 증폭기 | |
CN107959911B (zh) | 放大器装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180520 |