Усилитель мощности

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве усилителя, обеспечивающего низкий уровень нелинейных искажений выходного сигнала. Цель изобретения - уменьшение уровня нелинейных искажений третьего порядка. Усилитель мощности содержит входной делитель 1 мощности, два усилителя 2,3, фазорасщепитель 5, выходной сумматор 6, фазовращатель 8. Для достижения цели между вторым выходом делителя 1 и синфазным входом фазорасщепителя 5 включены последовательно соединенные усилитель 4, идентичный усилителю 2, и фильтр 7 нижних частот. Сигнал с частотой F<SB POS="POST">1</SB>-F<SB POS="POST">2</SB> с выхода фильтра 7 поступает на синфазный вход фазорасщепителя 5 и, взаимодействуя на нелинейности второго порядка усилителей 2,3 с входными сигналами с частотами F<SB POS="POST">1</SB>, F<SB POS="POST">2</SB>, образует комбинационные составляющие третьего порядка с частотами 2 F<SB POS="POST">1</SB>-F<SB POS="POST">2</SB>, 2F<SB POS="POST">2</SB>-F<SB POS="POST">1</SB>, которые при соответствующем выборе их амплитуды и фазы могут компенсировать комбинационные составляющие третьего порядка, возникшие в усилителях 2,3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 H 03 Р 1/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCMOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4403546/24-09 (22) 04.04.88 (46) 15.02.90. Вюл. 111 6 (72) В.JI. Герус (53) 621.375.132.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1434536, кл. Н 03 P 1/32, 16.11.87. (54) УСИЛЙТИ1Ь МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве усилителя, обеспечивающего низкий уровень нелинейных искажений выходного сигнала. Цель изобретенияуменьшение уровня нелинейных искажений третьего порядка. Усилитель мощности содержит входной делитель 1 мощности, два усилителя 2,3, фазорасщепитель 5, выходной сумматор 6, фазо„.Я0 „„1 54 3Ä37 А 1

2 вращатель 8. Для достижения цели между вторым выходом делителя 1 и сии- фазным входом фазорасщепителя 5 включены последовательно соединенные усилитель 4, идентичный усилителю 2, и фильтр 7 нижних частот. Сигнал с частотой f -f с выхода фильтра 7 поступает на синфазный вход фазорасщепителя S и, взаимодействуя на нелинейности второго порядка усилителей 2,3 с входными сигналами с частотами f образует комбинационные составляющие третьего порядка с частотами

2 f — f, 2 f< — f„, которые при соответствующем выборе их амплитуды и фазы могут компенсировать комбинационные составляющие третьего порядка, возникшие в усилителях 2, 3. 2 ил.

1543537

Изобретение относится к радиотех«нике и может быть исполь:-«овано в раф оприемн ой, пер едающей и и змерительной технике в качестве усилителя, 5 обеспечивающего низкий уровень нелиНейных искажений выходного сигнала.

Цель изобретения — уменьшение у ровня нелинейных искажений третьего орядка. 10

На фиг. 1 приведена электрическая структурная схема усилителя мощности, !

««а фиг.2 — практическая реализация схемы усилителя мощности.

Усилитель мощности содержит входной делитель 1 мощности, первый, второй .и третий усилители 2-4, фаэорас- епитель 5, выходной сумматор 6, ф ьтр 7 низких частот и фазовращат ль 8.

Усилитель мощности работает следуюшим образом.

Входные сигналы через входной дел «тель 1, фазовращатель 8 и фазорасщепитель 5 поступают на входы перво-! го и второго усилителей 2 и 3, усиливаются в них и суммируются в выходном сумматоре 6.

Пусть входной сигнал устройства с«писывается следующим выражением:

30 (» «»» ) )+ о ° ° (4) Тогда напряжение на выходе входно«»о делителя 1

40 где е >, е < — напряжение на входах первого и второго усилителей 2 и 3.

Сигнал с частотой f f с выхода фильтра 7 поступает на синфазный вход

45 фаэорасщепителя 5 и, взаимодействуя на нелинейности второго порядка первого и второго усилителей 2 и 3 с входными сигналами с частотами f,,f образуют комбинационные составляющие третьего порядка с частотами 2f,-f, 2f -f,, которые при соответствующем выборе их амплитуды и фазы могут компенсировать комбинационные составляющие третьего порядка, возникшие в первом и втором усилителях

2 и 3.

Подставляя (6) в (3). с учетом (2) и (5), получим выражение для выходного напряжения устройства (3) N

kNU ««x

U соз " - + Ui cosw tU» Uz е = — cos ««, t + — cos «.»« С, (2) Г2 Г2

Представим амплитудную характерис« ику первого усилителя 2 в виде стег«енного ряда

r äå 1с», k ... — коэффициенты степенного ряда.

Подставляя сюда выражение для выходного напряжения входного делителя 1, получим выражение для выходного напряжения третьего усилителя 4

k е 3 (U» со$ (д t + 13 соэ «.»«я t) +

2 г

+ — 1 — + — + — eos 2ю t +

1.«Ц» Ug Б»

2 12 2 2

U, + — со$2 t+ U U cos (»,«+».>) t+

2 7» 2 2

Сигнал с выхода третьего усилителя

4 поступает на вход фильтра 7, который пропускает только сигналы с час" тотами f,-f>.Êsê видно из выражения

U, V (4) члены — и — представляют со»

2 2 бой постоянную составляющую, являющуюся продуктом детектирования входных сигналов. Указанные члены не участвуют в работе предлагаемого устройства и в дальнейшем исключаются иэ рассмотрения. С учетом изложенного напряжение на выходе фильтра 7 определяется следующим выражением: «2 1 1 (»". 2 )

k .Сигнал с выхода фильтра 7 поступает на синфаэный вход фазорасщепителя 5 и распределяется синфазно между первым и вторым усилителями

2и3.

Основные сигналы распределяются противофазно между первым и вторым усилителями 2 и 3.

Тогда можно записать е«, е «е» е,=- — + —; e = +- ° (6)

Г2 «Г2

+ 4 (® + ) (UòU cos/2 u; v ) t +

31.

4 Г2

Формула изобретения

+ U, U co s (2 си — с э) t 7, (7) Как видно из выражения (7) второе слагаемое представляет собой комбинационные искажения третьего порядка с частотами 2f,-f, 2й -f обращающиеся в нуль при условии

3 ks

k 2

4 /2 (8) Составитель В Зарщиков

Техред М,Ходанич Корректор М. Максимишинец

Редактор А. Огар

Заказ 407

Тираж 651

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

5 1 5435

k1

e „„= — (U, cosw, t + U cos t) +

Выражение (8) является условием компенсации комбинационных составляющих третьего порядка. Физическая реализация этого условия осуществляется выбором режима работы по постоянному току третьего усилителя 4. Фазо37 6. вые соотношения необходимые для компенсации, обеспечиваются фазовращателем 8.

Усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные входной делитель мощности, фазовращатель, фазорасщепитель, первый усилитель и выходной сумматор, второй усилитель, идентичный первому и включенный между вторым выходом фазорасщепителя и вторым входом выходного сумматора, о т л,и ч а ю шийся тем, что, I с целью уменьшения уровня нелиней1 ных искажений третьего порядка, между вторьм выходом входного делителя мощности и синфазным входом фазорасщепителя включены последовательно соединенные третий усилитель, идентичный первому усилителю, и фильтр нижних частот.