SU1312722A1

SU1312722A1 - Power amplifier

Info

Publication number: SU1312722A1
Application number: SU853951814A
Authority: SU
Inventors: Владимир Константинович Кольцов; Виктор Борисович Колесов; Виктор Иванович Захаров; Вячеслав Анатольевич Нагимов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4554
Priority date: 1985-08-06
Filing date: 1985-08-06
Publication date: 1987-05-23

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике и обеспечивает повышение КПД и уменьшение нелинейных искажений при работе на рассогласованную нагрузку. Усилитель мощности содержит входной регулируемый усилитель (РУ) 1, основной РУ 2, датчик 3 выходной мощности, дифференциальный усилитель 4, регулируемый преобразователь 5 посто нного тока, детектор 6 огибающей входного сигнала, детектор 7 огибающей выходного сигнала, делитель 8 напр жени , источник 9 питани усилител мощности, измеритель 10 отношений, блок пам ти (БП) 11, сумматор 12 и пороговый блок (ПБ) 13. Входной высокочастотный cHrHavT проходит на выход через РУ 1, 2 и датчик 3. Напр жение с низкочастотного выхода датчика 3, содержащее информацию о поглощаемой в нагрузке мощности , сравниваетс дифференциальным усилителем 4 с напр жением детектора 6. Результат сравнени используетс дл изменени коэф. передачи РУ 1 т.обр., чтобы коэф. усилени по мощности всего устройства оставалс посто нным независимо от сопротивлени нагрузки. При срабатывании ПБ 13 через БП 11 на сумматор 12 поступает текущий сигнал с измерител 10. Если входной сигнал имеет недостаточный уровень, по сигналу ПБ 13 с БП II поступает предыдущее значение сигнала с измерител 10. Напр жение с сумматора 12 используетс в качестве питани дл РУ 2, а также дл изменени коэф. передачи РУ 1 таким образом, чтобы скомпенсировать изменение коэф. усилени РУ 2. Регулировка питани РУ 2 обеспечивает повышение КПД и уменьшение нелинейных искажений. Введены измеритель 10, БП 11, ПБ 13 и сумматор 12. 1 ил. (Л BtfMdFIELD OF THE INVENTION The invention relates to radio engineering and provides an increase in efficiency and a reduction in nonlinear distortion when operating on an unmatched load. The power amplifier contains an input adjustable amplifier (RU) 1, a main switch RU 2, an output power sensor 3, a differential amplifier 4, an adjustable DC converter 5, an input signal envelope detector 6, an output signal envelope detector 7, a voltage divider 8, a source 9 power amplifier, ratio meter 10, memory unit (PSU) 11, adder 12 and threshold unit (PB) 13. The high-frequency cHrHavT passes through the RU 1, 2 and the sensor 3 to the output. The voltage from the low-frequency output of sensor 3, containing information The power absorbed in the load is compared with the differential amplifier 4 with the voltage of the detector 6. The result of the comparison is used to change the coefficients. transfer RU 1 t.obr. the power gain of the entire device remained constant regardless of the load resistance. When PB 13 triggers through PS 11, the adder 12 receives the current signal from the meter 10. If the input signal is insufficient, the PB 13 s signal of the PS II receives the previous signal from the meter 10. The voltage from the adder 12 is used as power for the switchgear 2, as well as to change the coefficient. transfer RU 1 in such a way as to compensate for the change in coefficient. RF gain 2. Power control RU 2 provides increased efficiency and reduced nonlinear distortion. Introduced meter 10, BP 11, PB 13 and the adder 12. 1 Il. (L BtfMd

Description

Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс в радиопередатчиках с амплитудной модул цией.The invention relates to radio engineering and can be used in amplitude modulated radio transmitters.

Цель изобретени - повышение КПД и уменьп1ение нелинейных искажений при работе на рассогласованную нагрузку.The purpose of the invention is to increase the efficiency and reduce nonlinear distortion when working on the mismatched load.

На чертеже представлена электрическа схема предлагаемого усилител .The drawing shows the electrical circuit of the proposed amplifier.

Усилитель мощности содержит входной регулируемый усилитель 1,основной регулируемый усилитель 2, датчик 3 выходной мощности , дифференциальный усилитель 4, регулируемый преобразователь 5 посто нного тока, детектор 6 огибающей входного сигнала, детектор 7 огибающей выходного сигнала, делитель 8 напр жени , источник 9 питани усилител мощности, измеритель 10 отноще- пий, блок 1 пам ти, сумматор 12 и пороговый блок 13.The power amplifier contains an input adjustable amplifier 1, a main adjustable amplifier 2, an output power sensor 3, a differential amplifier 4, an adjustable DC converter 5, an input signal envelope detector 6, an output signal envelope detector 7, a voltage divider 8, an amplifier power supply 9 power, meter 10 ratio, memory block 1, adder 12 and threshold block 13.

Усилитель мощности работает следующим образом.The power amplifier works as follows.

Входной высокочастотный сигнал усиливаетс входным регулируемым 1 и основным регулируемым 2 усилител ми и поступает через датчик 3 выходной мощности на выход устройства.The high-frequency input signal is amplified by an input regulated 1 and a main adjustable 2 amplifiers and is fed through a sensor 3 of the output power to the output of the device.

Напр жение с низкочастотного выхода датчика 3 выходной мощности, содержащее информацию о мощности, поглощаемой в нагрузке , сравниваетс дифференциальным усилителем 4с напр жением, поступающим с выхода детектора 6 огибающей входного сигнала . Напр жение с выхода дифференциаль- п( ч) уси.1ител 4 поступает на первый управл ющий вход входного регулируемого усилител 1 и из.мен ет его коэффициент передачи таким образом, что коэффициент усилени всего устройства по мощности, отдаваемой в нагрузку, остаетс посто нным, независимо от сопротивлени нагрузки.The voltage from the low-frequency output of the output power sensor 3, containing information about the power absorbed in the load, is compared with the differential amplifier 4c with the voltage coming from the output of the detector 6 of the input signal. The voltage from the output of the differential n (h) of the amplifier. 1 4 is fed to the first control input of the input controlled amplifier 1 and changes its gain in such a way that the gain of the entire device in terms of the power delivered to the load remains constant. , regardless of the load resistance.

При поступлении на вход устройства высокочастотного сигнала пороговый блок 13 срабатывает под действием напр жени с выхода детектора 6 огибающей входного сигнала . С выхода порогового блока 13 на управл ющий вход блока 11 пам ти поступает сигнал логической единицы, под действием которого блок 11 пам ти обеспечивает передачу на вход сумматора 12 текущего значени сигнала с выхода измерител 10 отношений.When a high-frequency signal arrives at the device input, the threshold unit 13 is activated by the voltage from the output of the detector 6 of the input signal. From the output of the threshold unit 13 to the control input of the memory unit 11, a signal of the logical unit is received, under which the memory unit 11 supplies the current value of the signal from the output of the meter 10 ratios to the input of the adder 12.

В случае уменьшени амплитуды входного сигнала до уровн , недостаточного дл функционировани измерител 10 отношений , на выходе порогового блока 13 формируетс сигнал логического нул , который, поступа на управл ющий вход блока 11 пам ти, запрещает считывание текущего значени сигнала. При этом блок 11 пам ти обеспечивает подачу на вход сумматора 12 предыдущего значени напр жени с измерител 10 отношений с выхода. Под действием напр жений с выходов детекторов 6 и 7 огибающей входного и выходного сигналов и сигнала с выхода измерител 10In the case of reducing the amplitude of the input signal to a level insufficient for functioning of the ratio meter 10, a logical zero signal is generated at the output of the threshold unit 13 which, acting on the control input of the memory unit 11, prohibits reading of the current value of the signal. At the same time, the memory unit 11 provides the input to the input of the adder 12 of the previous voltage value from the meter 10 ratios from the output. Under the action of voltages from the outputs of the detectors 6 and 7 of the envelope of the input and output signals and the signal from the output of the meter 10

отношений на выходе сумматора 12 формируетс напр жениеrelations at the output of the adder 12 voltage is formed

Е, Е,(1.+K,X+KjY + K ), (1)E, E, (1. + K, X + KjY + K), (1)

где коэффициент 0,05 l. 0,15;where the coefficient is 0.05 l. 0.15;

коэффициенты 0,2 К, ,4;coefficients 0.2 K, 4;

X - напр жение на выходе детектора 6 огибающей входного сигнала, нормированное к своему значению в пике огибаю- щей сигнала при согласованной нагрузке;X is the voltage at the output of the detector 6 of the input signal envelope, normalized to its value at the peak of the envelope of the signal with a matched load;

Y -напр жение на выходе детектора 7 огибающей выходного сигнала, нормированной к своему значению в пике огибающей сигнала по согласованной нагрузке;Y is the voltage at the output of the detector 7 of the output signal envelope, normalized to its value at the peak of the signal envelope at the matched load;

- напр жение на выходе измерител 10 - output voltage of meter 10

отношений,relationship,

- посто нное напр жение, соответствующее напр жению на выходе регулируемого преобразовател 5, при котором Qобеспечиваетс критический режим работы усилител в пике огибающей при согласоваиной нагрузке. Это напр жение поступает на управл ющий вход регулируемого преобразовател 5 посто нного тока, усиливаетс им и пода- 5 етс в качестве питани на основной регулируемый усилитель 2, а также через делитель 8 напр жени - на второй управл ющий вход входного регулируемого усилител 1. - a constant voltage corresponding to the voltage at the output of the adjustable transducer 5, at which Q provides a critical operating mode of the amplifier at the peak of the envelope with a matching load. This voltage is fed to the control input of the adjustable DC converter 5, amplified by it, and supplied as power to the main adjustable amplifier 2, as well as through the voltage divider 8 to the second control input of the adjustable input amplifier 1.

Напр жение с выхода делител 8 напр - жени измен ет коэффициент передачи входного регулируемого усилител 1 таким образом , что компенсируетс изменение коэффициента усилени основного регулируемого усилител 2, обусловленное авторегулировкой его напр жени питани . Регулировка питани основного регулируемого усилител 2 напр жением, завис щим от амплитуды усиливаемого сигнала и сопротивлени нагрузки в соответствии с формулой, обеспечивает повыше- 0 ние КПД и уменьшение нелинейных искажений как при рассогласовании с нагрузкой , так и при изменении амплитуды усиливаемого сигнала.The voltage from the output of the voltage divider 8 changes the transmission coefficient of the input adjustable amplifier 1 in such a way that the change in the gain of the main adjustable amplifier 2 due to the automatic adjustment of its supply voltage is compensated. Adjusting the power of the main regulated amplifier 2 by a voltage that depends on the amplitude of the amplified signal and the load resistance in accordance with the formula provides an increase in efficiency and a reduction in nonlinear distortions both when it is misaligned with the load and when the amplitude of the amplified signal changes.

4545

Claims

Invention Formula

A power amplifier containing a series-connected input adjustable amplifier, a main adjustable amplifier, an output power sensor and a differential amplifier, the second output of the output power sensor is the output of the power amplifier, and the output of the differential amplifier is connected to the first control input of the adjustable input amplifier, adjustable converter

direct current, the output of which is connected to the control input of the main adjustable amplifier, the envelope detector of the input signal, the input of which is connected to the input of the input adjustable amplifier, and its output is connected to the second input of the differential amplifier, the detector of the output envelope, whose input is connected to the output of the main adjustable amplifier, voltage divider, power supply source of power amplifier, characterized in that, in order to increase efficiency and reduce nonlinear distortion when working on the difference bath load, further administered serially connected meter relationship, a memory unit and an adder and a threshold unit, whose output is connected to the control input

the memory unit, the first input of the measurement relationship, the input of the threshold unit and the second input of the adder are connected to the output of the input signal envelope detector, the second input of the meter, and the third input of the adder are connected to the output of the output envelope detector, the fourth input of the adder is connected to the source output power amplifier, the output of the adder is connected to the input of an adjustable DC converter, the output of which is connected to the second control input of the adjustable voltage through a voltage divider booster.