Импульсный усилитель свч

Авторы патента:

Чистовский Константин Геннадиевич (RU)

H03F3/00 - Усилители, имеющие в качестве усилительных элементов только электронные или только полупроводниковые приборы

Владельцы патента RU 2634226:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "ПЛАЗМАИНФОРМ" (RU)

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в устройствах радиолокации. Технический результат заключается в повышении надежности устройства, который достигается за счет того, что в устройство, содержащее ЛБВ, источник питания анода (ИПА), источник питания коллектора (ИПК), источник питания накала (ИПН), источник напряжения отпирания (Uотп), источник напряжения запирания (Uзап), модулятор и диод, причем источники первым выводом соединены с катодом ЛБВ, а вторым выводом соответственно - с замедляющей системой (ЗС), коллектором и накалом ЛБВ и входами модулятора, выход модулятора соединен с анодом диода, катод которого соединен с другим выводом источника напряжения Uотп, введены коммутатор, датчик тока, резистор и второй диод. При этом выход модулятора через датчик тока подключен к УЭ ЛБВ, один выход датчика тока соединен с катодом ЛБВ, а другой выход соединен с входом коммутатора. Первый выход коммутатора соединен с катодом ЛБВ, а второй выход через резистор - с источником Uотп, входом модулятора и катодом диода, анод которого соединен с ключом модулятора, коммутирующим напряжение источника Uзап. 1 ил.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в устройствах радиолокации.

Известны сверхвысокочастотные (СВЧ) усилители, содержащие лампу бегущей волны (ЛБВ), источники питания анода, коллектора, накала, модулятор с источниками напряжений отпирания и запирания ЛБВ (RU 2152125 C1, 27.06.2000; RU 2085022 C1, 20.07.1997).

В этих устройствах в случае пробоя в ЛБВ промежутка замедляющая система- управляющий электрод на выход модулятора поступает напряжение, равное напряжению питания анода (для разных ламп - единицы и десятки киловольт), что неизбежно приводит к отказу модулятора и усилителя в целом.

Известно передающее устройство, содержащее ЛБВ, анодный источник питания, коллекторный источник питания, источник питания накала, модулятор с источниками отпирающего и запирающего напряжения и дополнительное устройство для подачи запирающего напряжения на управляющий электрод ЛБВ при возникновении нештатных ситуаций (RU 2440672 C1, 20. 01. 2010) (прототип).

Это устройство, хотя и предотвращает, в некоторых случаях, отказ ЛБВ, но не защищает модулятор в случае пробоя в ЛБВ промежутка замедляющая система - управляющий электрод.

Задачей изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство, содержащее ЛБВ, источник питания анода (ИПА), источник питания коллектора (ИПК), источник питания накала (ИПН), источник напряжения отпирания (Uотп), источник напряжения запирания (Uзап), модулятор и диод, причем источники первым выводом соединены с катодом ЛБВ, а вторым выводом соответственно - с замедляющей системой (ЗС), коллектором и накалом ЛБВ и входами модулятора, выход модулятора соединен с анодом диода, катод которого соединен с другим выводом источника напряжения Uотп, введены коммутатор, датчик тока, резистор и второй диод. При этом выход модулятора через датчик тока подключен к УЭ ЛБВ, один выход датчика тока соединен с катодом ЛБВ, а другой выход соединен с входом коммутатора. Первый выход коммутатора соединен с катодом ЛБВ, а второй выход через резистор - с источником Uотп, входом модулятора и катодом диода, анод которого соединен с ключом модулятора, коммутирующим напряжение источника Uзап.

На фиг.1 представлена схема импульсного усилителя СВЧ.

Устройство состоит из ЛБВ (1), источника ИПА (2), источника ИПК (3), источника ИПН (4), источника Uотп (5), источника Uзап (6), модулятора (7), коммутатора (8), датчика тока (9), резистора (10), диода (11) и диода (12).

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии через замкнутый ключ 7.1 и резистор 7.3 модулятора 7 напряжение источника Uзап 6 поступает на вход 5 ЛБВ 1, что обеспечивает ее надежное запирание. Ключ 7.2 при этом разомкнут. Для отпирания ЛБВ 1 ключ 7.1 размыкается, а ключ 7.2 замыкается, и напряжение источника Uотп 5 поступает на вход 5 ЛБВ 1, что обеспечивает ее открывание, и происходит усиление СВЧ сигнала, подаваемого на СВЧ вход ЛБВ 1. При пробое в ЛБВ 1 промежутка между выводами 2 и 5 положительное напряжение источника ИПА 2 поступает на выход 3 модулятора 7. При возрастании потенциала на выходе 3 модулятора 7 диод 12 открывается, и через датчик тока 9 начинает протекать ток короткого замыкания. В данном случае изображен датчик тока на основе трансформатора тока, хотя это может быть и любое другое техническое решение, например датчик Холла. На выходе 4 датчика тока 9 возникает импульс, который поступает на вход 3 коммутатора 8. Наиболее целесообразно использование, в данном случае, в качестве ключа коммутатора 8 полевого транзистора как наиболее быстродействующего, хотя не исключаются и другие варианты. При срабатывании коммутатора 8 его выходы 1 и 2 закорачиваются, и катод диода 11 вместе с резистором 10 оказываются подключенными к катоду ЛБВ 1.

Таким образом, напряжение на ключе 7.1 модулятора 7 оказывается зафиксированным на уровне потенциала катода, а ток, втекающий в источник Uотп (5), компенсируется током, протекающим через резистор 10. В результате напряжение на управляющем электроде 5 ЛБВ 1 фиксируется на уровне, близком к выходному напряжению источника Uотп (5), являющемся для нее безопасным. По окончании разряда сигнал на выходе 4 датчика тока 9 исчезает, выходы 1 и 2 коммутатора 8 переходят в высокоимпедансное состояние, и рабочее состояние усилителя восстанавливается.

Импульсный усилитель СВЧ, состоящий из ЛБВ, источника питания анода, источника питания коллектора, источника питания накала, источника напряжения отпирания, источника напряжения запирания, модулятора и диода, причем первые выводы всех источников соединены с катодом ЛБВ, второй вывод источника питания анода соединен с замедляющей системой ЛБВ, второй вывод источника питания коллектора соединен с коллектором ЛБВ, второй вывод источника питания накала соединен с накалом ЛБВ, вторые выводы источников напряжения запирания и отпирания соединены соответственно с первым и вторым выводами модулятора, анод диода соединен с третьим выводом модулятора, а катод - со вторым выводом источника напряжения отпирания, отличающийся тем, что в него введены датчик тока, коммутатор, второй диод и резистор, при этом третий вывод модулятора соединен с первым выводом датчика тока, второй вывод датчика тока соединен с управляющим электродом ЛБВ, третий вывод датчика тока соединен с катодом ЛБВ, четвертый вывод датчика тока соединен с третьим выводом коммутатора, второй вывод которого соединен с катодом ЛБВ, четвертый вывод модулятора соединен с анодом второго диода, катод которого соединен с первым выводом коммутатора и с резистором, другой вывод которого соединен со вторым выводом источника напряжения отпирания.

Изобретение относится к области электронных приборов СВЧ, в частности к вакуумным усилителям с распределенным взаимодействием. Техническим результатом является снижение входной емкости распределенного усилителя и, как следствие, увеличение верхней границы рабочего диапазона частот, а так же снижение массогабаритных показателей распределенного усилителя.

Полосовой усилитель // 2626553

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.

Устройство и способ усиления электрических сигналов (варианты) // 2622845

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в устройствах усиления электрических сигналов. Технический результат - увеличение коэффициента усиления и снижение зависимости параметров устройства от величины нагрузки.

Устройство формирования и передачи радиочастотных сигналов с использованием широтно-импульсной модуляции // 2616472

Изобретение относится к радиоэлектронной технике. Технический результат изобретения заключается в повышении КПД и его стабильности, снижении массы и габаритов.

Операционный усилитель // 2615066

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в качестве прецизионного устройства усиления широкополосных сигналов. Технический результат заключается в повышении прецизионности операционного усилителя в условиях дестабилизирующих факторов.

Импульсный трехкаскадный усилитель мощности свч // 2601168

Изобретение относится к электронной технике СВЧ и может быть использовано преимущественно в качестве многокаскадных передатчиков повышенной мощности. Технический результат заключается в повышении КПД, выходной мощности, надежности и устойчивости в работе, а также снижении энергопотребления.

Быстродействующий операционный усилитель на основе "перегнутого" каскода // 2595923

Изобретение относится к области радиоэлектроники в качестве быстродействующего устройства усиления сигналов. Технический результат заключается в обеспечении более высоких уровней выходного тока «перегнутого каскода», это повышает быстродействие ОУ в режиме большого сигнала, уменьшает время установления переходного процесса.

Система для усиления сигналов, генерируемых спутниковым блоком генерации сигнала // 2592749

Изобретение относится к системе (SA) для усиления сигналов, генерируемых блоком (UGS) для генерации сигналов спутника, содержащей первый тракт (V1), содержащий первый полосовой цифровой фильтр (F1) с конечной импульсной характеристикой и первый цифро-аналоговый преобразователь (CNA1), средство (MTF) транспонирования частоты и усилительное устройство (DA).

Биполярно-полевой операционный усилитель // 2583760

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве прецизионного устройства усиления сигналов. Технический результат заключается в повышении стабильности статического режима операционного усилителя.

Транзисторный усилитель с расширенным частотным диапазоном // 2572388

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства усиления аналоговых ВЧ и СВЧ сигналов, в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения.

Магнитный реверсивный усилитель (его варианты) // 2638633

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться для регулирования обмоток генераторов. Технический результат заключается в повышении коэффициента полезного действия. Магнитный реверсивный усилитель содержит диоды, обеспечивающие протекание тока только в одном направлении. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство и способ усиления электрических сигналов (варианты) // 2639948

Изобретение относится к устройствам усиления электрических сигналов на основе резонансных преобразователей электрической энергии. Задачей и техническим результатом является в способе и устройстве увеличение коэффициента усиления и снижение зависимости параметров от величины нагрузки с увеличением добротности резонансных контуров за счет однонаправленной передачи электрической энергии от источника питания к нагрузке, исключения сопротивления нагрузки из электрической цепи, обеспечивающей параметрическое усиление электрических колебаний, и использования энергии электрического поля уединенных емкостей, что приводит к параметрическому изменению емкости в резонансных контурах высоковольтных обмоток трансформаторов Тесла. Предлагается усиление электрических сигналов путем параметрического возбуждения колебаний в резонансном контуре и преобразование электрической энергии в энергию колебаний с частотой f1 в резонансном контуре низковольтной обмотки трансформатора Тесла, а также усиление электрических колебаний тока и напряжения путем периодического изменения потенциала за счет поляризации молекул воздуха и паров воды в электрическом поле уединенной емкости и параметрического резонанса в резонансном контуре высоковольтной обмотки трансформатора Тесла с частотой f2=f1. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Каскодный дифференциальный операционный усилитель // 2640744

Изобретение относится к прецизионным устройствам усиления сигналов. Технический результат заключается в повышении разомкнутого коэффициента усиления по напряжению операционного усилителя. Каскодный дифференциальный операционный усилитель содержит: входной дифференциальный каскад с общей эмиттерной цепью, согласованной с первой шиной источника питания, первый, второй, третий, четвертый дополнительные транзисторы, базы первого и второго дополнительных транзисторов подключены к первому токовому выходу входного дифференциального каскада, базы третьего и четвертого дополнительных транзисторов подключены ко второму токовому выходу входного дифференциального каскада, объединенные эмиттеры первого и второго дополнительных транзисторов связаны с эмиттером второго выходного транзистора, объединенные эмиттеры третьего и четвертого дополнительных транзисторов соединены с эмиттером первого выходного транзистора, коллекторы второго и третьего дополнительных транзисторов соединены с первым токовым выходом входного дифференциального каскада а коллекторы первого и четвертого дополнительных транзисторов связаны со вторым токовым выходом входного дифференциального каскада. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Биполярно-полевой операционный усилитель // 2642337

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в качестве прецизионного устройства усиления сигналов. Технический результат заключается в расширении диапазона изменения отрицательного выходного напряжения ОУ до уровня, близкого к напряжению на второй (12) шине источника питания, и повышении коэффициента ослабления входных синфазных сигналов (Кос.сф) ОУ. Биполярно-полевой операционный усилитель содержит входной дифференциальный каскад (1), шину источника питания, полевой транзистор, резистивную цепь установления статического режима (17), связанную с шиной источника питания, выходной биполярный транзистор. 6 ил.

Неинвертирующий усилитель переменного тока // 2642338

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в качестве неинвертирующего усилителя переменного тока с коэффициентом передачи по току больше единицы. Технический результат: повышение коэффициентов усиления по току до уровня, который превышает единичное значение. Неинвертирующий усилитель переменного тока содержит источник входного токового сигнала, связанный с эмиттером первого выходного транзистора, первый токостабилизирующий двухполюсник, первый и второй выходные транзисторы, первую шину источника питания, источник напряжения смещения, второй токостабилизирующий двухполюсник, двухполюсник нагрузки, включенный между токовым выходом устройства и второй шиной источника питания. В схему введен дополнительный транзистор, база которого соединена с эмиттером первого выходного транзистора, коллектор связан со второй шиной источника питания, эмиттер соединен с первой шиной источника питания через третий токостабилизирующий двухполюсник и через дополнительный конденсатор связан с эмиттером второго выходного транзистора, причем базы первого и второго выходных транзисторов соединены друг с другом. 4 ил.

Устройство и способ усиления электрических сигналов (варианты) // 2644119

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам усиления электрических сигналов на основе резонансных преобразователей электрической энергии. Технический результат заключается в увеличении коэффициента усиления и снижении зависимости параметров от величины нагрузки. Технический результат в группе изобретений достигается за счет того, что прибор для изменения параметров резонансного контура выполнен в виде двух естественных уединенных емкостей из проводящего материала, установленных над повышающим и понижающим трансформатором Тесла, и соединен со свободным выводом высоковольтной обмотки с образованием резонансного контура. Также указанный прибор может быть выполнен в виде n+2 уединенных емкостей из проводящего материала, одна из которых установлена над повышающим трансформатором Тесла и n+1 уединенных емкостей установлены над n+1 понижающим трансформаторами Тесла, каждая уединенная емкость соединена со свободным выводом высоковольтной обмотки с образованием резонансного контура, все 2(n+2) резонансные контуры имеют одинаковую резонансную частоту. Также в одном из вариантов обеспечивается усиление электрических колебаний путем параметрического изменения емкости резонансного контура высоковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла, передачи усиленных колебаний тока и напряжения в резонансный контур низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла с частотой f3=f2=f1=f0, выпрямления тока и напряжения и преобразования электрической энергии по частоте и напряжению в инверторе и передачи в нагрузку и частично по цепи обратной связи через блок питания на вход источника питания. Усиление электрических колебаний может быть достигнуто путем параметрического изменения емкости n+1 резонансных контуров высоковольтных обмоток n+1 понижающих трансформаторов Тесла, передачи усиленных колебаний тока и напряжения в n+1 резонансных контуров низковольтной обмотки n+1 понижающих трансформаторов Тесла с резонансной частотой, одинаковой для всех 2(n+2) резонансных контуров, выпрямления тока и напряжения в n+1 выпрямителе. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство и способ усиления электрических сигналов // 2645222

Изобретение относится к электротехнике. Устройство содержит катушку индуктивности, соединенную последовательно с емкостью, с образованием резонансного контура и прибор для периодического изменения параметров резонансного контура. Резонансный контур соединен последовательно с высоковольтным источником питания на основе солнечного фотоэлектрического модуля и параллельно с импульсным коммутатором для замыкания цепи резонансного контура, катушка индуктивности имеет первую дополнительную обмотку с образованием трансформатора Тесла. Прибор для периодического изменения параметров резонансного контура выполнен в виде естественной уединенной емкости из проводящего материала, которая соединена последовательно с первой дополнительной обмоткой трансформатора Тесла и образует второй резонансный контур. Трансформатор Тесла содержит вторую дополнительную обмотку, которая соединена со второй емкостью с образованием третьего резонансного контура. Третий резонансный контур соединен через выпрямитель и инвертор с нагрузкой, все три резонансных контура имеют одинаковую резонансную частоту. Технический результат заключается в увеличении коэффициента усиления и снижении зависимости параметров устройства и способа усиления электрических сигналов от величины нагрузки. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.