Импульсный усилитель

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение выбросов на переходной характеристике. Импульсный усилитель содержит активный элемент 1 с элементами смещения, выходную согласующе-выравнивающую цепь 2, отрезок 3 линии передачи, N неоднородностей 4 и балластный резистор 5. Резистор 5 выполняет функцию элемента, выравнивающего коэффициент передачи, а также функцию согласованной нагрузки отрезка 3. Его сопротивление выбирается близким к волновому сопротивлению отрезка 3. Импульсный сигнал усиливается активным элементом 1 и через цепь 2 передается на выход усилителя. Одновременно часть сигнала с цепи 2 ответвляется и распространяется вдоль отрезка 3, не отражаясь от него. Сигнал отражается от N неоднородностей 4. Их сопротивления выбираются такими, чтобы отраженные от них сигналы были равны по амплитуде и противоположны по фазе выбросам на переходной характеристике усилителя для компенсации этих выбросов. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН

09) (И) (51)5 H 03 Г 1/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПЛАНТ СССР (21) 4379707/24-09 (22) 18.02.88 (46) 23.05.90. Бюл, И 19 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В,Н.Ильюшенко и Б,И.Авдоченко (53) 621.375.026(088.8) (56) Шварц Н.З. Линейные транзисторные усилители СВЧ, — М,: Советское радио, 1980, с.211-212. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — .уменьшение выбросов на переходной характеристике. Импульсный усилитель .содержит активный элемент 1 с элементами смещения, выходную согласующе-выравнивающую цепь 2, отрезок 3 линии

2 передачи, N неоднородностей 4 и балластный резистор 5, Резистор 5 выполняет функцию элемента, выравнивающего коэффициент передачи, а также функцию согласованной нагрузки отрезка 3. его сопротивление выбирается близким к волновому сопротивлению отрезка 3. Импульсный сигнал усиливается активным элементом 1 и через цепь

2 передается на выход усилителя, Одновременно часть сигнала с цепи 2 ответвляется и распространяется вдоль отрезка 3, не отражаясь от него. Сигнал отражается от N неоднородностей 4. Их сопротивления выбираются. такими, чтобы отраженные от них сигналы были равны по амплитуде и противоположны по фазе выбросам на переходцой характеристике усилителя для компенсации этих выбросов, 4 ил.

1566462

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в гигабитовых вычислительных комплексах и устройствах и системах обработ5 ки сигналов пикосекундного диапазона.

Цель изобретения — уменьшение выбросов на переходной характеристике, На фиг. I приведена электрическая структурная схема импульсного усилителя; на фиг.2 — выходной импульс известного (сплошная линия) и предлагаемого (пунктирная линия) усилителей (штрихпунктирная линия — импульсы напряжения, возникающие за счет вве- 15 денных неоднородностей и компенсирующие паразитные выбросы напряжения); на фиг.3 — неоднородности в виде распределенных структур; на фиг,4 отрезок линии передачи на неоднородной линии с увеличивающимся к ее выходу волновым сопротивлением.

Импульсный усилитель содержит активный элемент 1 с элементами смещения, выходную согласующе- выравни- 25 вающую цепь 2, отрезок 3 линии передачи, N неоднородностей 4 и балластный резистор 5.

Импульсный усилитель работает следующим образом, 30

Импульсный сигнал поступает на вход активного элемента 1, усиливается им и через согласующе-выравнивающую цепь 2 передается на выход устройства, Одновременно с выхода согла35 сующе-выравнивающей цепи 2 часть сигнала ответвляется и распространяется вдоль отрезка 3 линии передачи.

При этом балластный резистор 5 выполняет функцию выравнивающего коэф- 40 фициент передачи элемента. Кроме того он выполняет функцию согласованной нагрузки отрезка 3 линии передачи, Его сопротивление выбирается близким к волновому сопротивлению 45 линии передачи. Поэтому от него сигнал не отражается и линия может быть выбрана практически неограниченной длины. Сигнал отражается от N неоднородностей 4, Сопротивление этих неоднородностей выбирается так, что отраженные от них сигналы равны по амплитуде и противоположны по фазе выбросам на переходной характеристике импульсного усилителя для осуще55 ствления компенсации этих выбросов (фиг,2).

В известном усилителе для обеспечения минимально возможного времени нарастания фронта выходного импульса реализуют с помощью согласующе-выравнивающей цепи максимально широкую полосу рабочих частот. При этом форма амплитудно-частотной характеристики усилителя приближается к П-образной, и фазочастотная характеристика усилителя в области верхних частот становится существенно нелинейной, что и приводит к выбросам на переходной характеристике. Кроме того, при реализации сверхширокополосных импульсных усилителей имеют место локальные искажения час то тных характеристик (например, из-за паразитных резонансов в конструкции). Поэтому выбросы на выходном импульсе возможны не только в области его фронта, но и на значительном удалении от него, Компенсация последних известными методами практически трудно осуществима, так как одновременно необходимо компенсировать частотные и фазовые искажения усиливаемого сигнала в локальной части его спектра, В предлагаемом устройстве выбросы на выходном импульсе компенсируются отраженными сигналами от N неоднородностей 4, Причем время распространения л 2 1 N

Ь н л сигнала до N-й неоднородности 4 и обратно (обратно отражается сигнал по форме, близкий к компенсируемому выбросу) соответствует началу N-ro выброса относительно начала переходного процесса (фиг.2). Характер и величина полного сопротивления неоднородности 4, а также способ ее включения в отрезок 3 линии передачи (последовательно или параллельно) устанавливаются в зависимости от полярности, амплитуды и ширины компенсируемого выброса, Например, при положительной полярности выброса (фиг.2, первый выброс) неоднородность -может быть реализована в виде емкости либо в виде параллельно резистивно-емкостной цепи, при отрицательном выбросе — в виде последовательной резистивно-индуктивной цепи.

Для получения отраженного сигнала разных знаков неоднородность выполняется, например, в виде последовательного 1Ц.С-резонансного контура, 5

) 5664

В выполнении неоднородностей 4 используется следующее свойство линии передачи. Если сопротивление неоднородности меньше волнового сопротивле5 ния линии, то сигнал от нее отражается с отрицательным знаком, если больше волнового — с положительным знаком °

Неоднородности 4 могут быть реализованы в виде распределенных элементов (фиг.З).

Таким образом, предлагаемый усилитель позволяет не только выделить из сигнала корректирующую часть спектра, но и задержать на необходимое время эту часть, что в итоге позволяет путем разноса во времени компенсировать независимо N выбросов либо любой иэ

N выбросов на выходном импульсе импульсного усилителя. 20 формулаизобретения

Импульсный усилитель, содержащий последовательно соединенные активный

62 элемент и выходную согласующе-выравнивающую цепь, при этом вход активного элемента является входом им— пульсного усилителя, и т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения выбросов на переходной характеристике, введены отрезок линии передачи, N неоднородностей и балластный резистор, причем вход отрезка линии передачи включен между общей шиной и выходом выходной согласующе-выравнив ающе : цепи, при этом каждая неоднородность включега в отрезок линии передачи на расстоянии

1„= v„ „/2 от его входа, где ч„ скорость электромагнитной волны в оти резке линии передачи, - — временное положение начала N-го выброса относительно начала переднего фронта импульса, N — количество компенсируемых выбросов °

1566462

Составитель В;Зарщиков

Техред М.Дидык Корректор Л,Патай

Редактор И.Шулла

Заказ l227 Тираж 653 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101