Усилитель

Усилитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСИЛИТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные управляемый аттенюатор, выполненный по Г-образной схеме, разделительный конденсатор , усилительный каскад и цепь отL ..Ц il.l..jji. рицательной обратной связи, включенную между выходом усилительного каскада и управляющим входом управляемого аттенюатора, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, управляемый аттенюатор выполнен с регулировкой параллельного плеча, а цепь.отрицательной обратной связи на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого является входом , а выход - выходом цепи отрицательной обратной связи, выход операционного усилителя через резистор обратной связи соединен с его инвертирующим входом, который через регулируемый резистор соединен с общей (Л шиной, а через дополнительньй резистор - с источником опорного напряжения . Т. I .: Л...1 Шм биле I Гг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ае (11) ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

15 (21) 3417797/18-09 (22) 01.04.82 (46) 15 ° 09.84. Бюл. N - 34 (72) Н.Я. Балагура, Д.С. Казьмирук, А.Н. Логинов и В.Л. Фирсов (53) 621.375.024(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 731555, кл. H 03 F 3/42, l980.

2. Крылов Г.М., Смирнов Г.А., Волкоедов А.П., Губарчук В.Н. Принципы и методы регулировки усиления

11 в транзисторных усилителях М., Энергия", 1974, с. 114, рис. 5-17 (прототип). (54) (57) УСИЛИТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные управляемый аттенюатор, выполненный по Г-образной схеме, разделительный конденсатор, усилительный каскад и цепь отзсЮ Н 03 С 3/30 Н 03 F 1/34 рицательной обратной связи, включенную между выходом усилительного каскада и управляющим входом управляемого аттенюатора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, управляемый аттенюатор выполнен с регулировкой параллельного плеча, а цепь. отрицательной обратной связи— на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого является входом, а выход †.выходом цепи отрицательной обратной связи, выход операционного усилителя через резистор обратной связи соединен с его инверО тирующим входом, который через регу- ® лируемый резистор соединен с общей шиной, а через дополнительный резис- %Уф тор — с источником опорного напряжения.

1113880

Изобретение относится к электроФехнике и может использоваться в качестве высокочувствительного усилительного устройства в аппаратуре средств автоматики и телерадиоприема, 5

Известен усилитель, выполненный по каскадной схеме на трех полевых транзисторах с регулировкой режима по постоянному коду j1), Однако глубина регулирования в 10 известном усилителе ограничена величи. ной напряжения отсечки второго транзистора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 15 усилитель, содержащий последовательно соединенные управляемый аттенюатор, выполненный по Г-образной схеме, разделительный конденсатор, усилительный каскад и цепь отрица- 20 тельной обратной связи, включенную между выходом усилительного каскада и управляющим входом управляемого аттенюатора f2) .

Однако в известном усилителе для 25 уменьшения нелинейных искажений предусмотрена перестройка коэффициента передачи диодно-резистивного аттенюатора с помощью управляемого сопротивления, выполненного на тран- 5б зисторе, глубина регулирования которого ограничивает эффективность такой перестройки и тем самым снижает динамический диапазон.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона.

Для достижения указанной цели в усилителе, содержащем последовательно соединенные управляемые аттенюа- 40 тор, выполненный по Г-образной схеме, разделительный конденсатор, усилительный каскад и цепь отрицательной обратной связи, включенную между выходом усилительного каскада и 45 управляющим входом управляемого аттенюатора, управляемый аттенюатор выполнен с регулировкой параллельного плеча, а цепь отрицательной обратной связи выполнена на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого является входом, а выход— выходом цепи отрицательной обратной связи, выход операционного усилителя через резистор обртаной связи 55 соединен с его инвертирующим входом, который через регулируемый резистор соединен с общей шиной, а через дополнительный резистор - с источником опорного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого усилителя.

Усилитель содержит усилительный каскад 1, выполненный на транзисторах 2-4, управляемый аттенюатор 5, выполненный на диодах 6 и 7, резисторах 8 и 9, цепь 10 отрицательной обратной связи (ООС), выполненную на операционном усилителе 11 с резистором 12 обратной связи (OC), на регулируемом резисторе 13, дополнительном резисторе 14, а также источник 15 опорного напряжения (ОН), разделительный конденсатор 16.

Усилитель работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда на вход усилителя поступает минимальный уровень напряжения переменного входного сигнала, общий коэффициент усиления каскадного усилителя максимален (Vщ x) . Уровень задержки автоматической регулировки усиления (АРУ) определяется величиной опорного напряжения Бо„о1,, которое поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 11 через дополнитель1ный резистор 14. При этом выходное постоянное напряжение операционного усилителя 11 близко к нулю и практически не влияет на режим работы управляемого аттеиюатора 5, коэффициент передачи которого в пределах заданной задержки АРУ практически близко к единице. Выделенное постоянное напряжение на выходе операционного усилителя 11 формируется как разностное напряжение источника ОН 15 U д и напряжения, поступающего на его неинвертирующий вход с выхода усилительного каскада 1, и используется в качестве регулирующего напряжения управляемого аттенюатора 5.

При минимальном уровне напряжения входного сигнала коэффициент усиления операционного усилителя 11 близок единице и обусловлен запертым транзистором регулируемого резистора 13, на управляющий вход которого поступает запирающее напряжение.

Это запирающее напряжение в процессе регулирования уменьшается пропорционально увеличивающемуся уровню напряжения входного сигнала. Коэффициент усиления операционного усилителя 11

3 1113880

К может быть представлен выражением

R) о R, а вепря коэффициенты, учитывающие параметры неперестраиваемых элементов схемы в процесСе регулирования; величина сопротивления регулируемого резистора 13 величина дифференциального сопротивления открытых диодов 6 и 7. где а, Ь—

ПР ПР2

Составитель И. Водяхина

Редактор С. Тимохина Техред Т.Маточка Корректор В. Бутяга

Заказ 6633/44 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где R — величина сопротивления ре1 зистора 12 ОС; R — величина сопротивления регулируемого резистора 13. 10

Иэ выражения (1) следует, что по мере нарастания уровня напряжения входного сигнала увеличивается коэф-. фициент усиления операционного усилителя 11. Постоянное напряжение, tS выделяемое на выходе операционного усилителя 11, прикладывается к диодам 6 и 7 в прямом направлении и по мере нарастания этого напряжения про. исходит уменьшение дифференциально- 20 го сопротивления диодов 6 и 7. При максимальном уровне напряжения входного сигнала за счет уменьшения дифференциального сопротивления диодов

6 и 7, коэффициент передачи управляе 25 мого аттенюатора 5 становится значительно меньше единицы, при этом исключается перегрузка усилителя большим уровнем входного сигнала. ,Через открытые диоды 6 и 7 с выхода 3п .операционного усилителя 11 на вход усилительного каскада 1 поступает переменное напряжение, которое по отношению ко входному переменному о напряжению сдвинуто по фазе на 180

Это напряжение поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 11 с выхода усилительного каскада 1.

При максимальном входном уровне переменного сигнала глубина этой местной отрицательной обратной связи

Р будет максимальной, что обусловлено максимальным коэффициентом передачи операционного усилителя 11 в цепи 10 отрицательной обратной связи;

Глубина местной отрицательной обратной связи Р может быть найдена из выражения

При минимальном коэффициенте передачи управляемого аттенюатора 5 и максимальной глубине отрицательной обратной связи коэффициент усиления усилителя будет минимальным (К„„„„).

Местная отрицательная обратная связь усилителя с регулируемой глубиной Pj совместно с управляемым аттенюатором

5 обеспечивают изменение. коэффициента усиления усилителя от К „а„ до

К щ, прн изменении входного сигнала в широком динамическом диапазоне, при этом предотвращается перегрузка усилителя по входу и обеспечивается высокая линейность амплитудной характеристики.