Логарифмический усилитель
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик. рв-720425 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25,1276 (21) 2435492/18-09 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—
Опубликовано 050330. Бюллетень ¹ 9
Дата опубликования описания 050380 (51)М. Кл.2
G 06 G 7/24
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открыти и (53) >4< 621. 375. 9 (088. 8) (72) Авторы изобретения
B.М. Волков и В.В. Сидоренко (71) Заявитель (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ
<А з
Изобретение относится к радиотехнике.
Известен логарифмический усили-. тель, содержащий дифференциальный каскад, инвентирующий вход которого подключен к источнику сигнала и первому выводу нелинейного элемента(1) .
Однако известный логарифмический усилитель не обладает необходимым динамическим диапозоном. .
Цель изобретения — расширение динамического диапазона. Для этого в логарифмическом усилителе, содержащем дифференциальный каскад ННВВр» 15 тирующий вход которого подключен к источнику сигнала и первому выводу нелинейного элемента, второй вывод нелинейного элемента соединен с неинвертирующим входом дифференциального каскада непосредственно и с общей шиной — через резистор.
На чертеже представлена структурная электрическая схема логарифмического усилителя. 25
Логарифмический усилитель содержит дифференциальный каскад 1, нелинейный делитель, состоящий из нелинейного элемента 2 и резистора
3, резистор 4.
Дифференциальный каскад имеет постоянный коэффициент усиления на линейном участке амплитудной характеристики, равный К„..
Коэффициент передачи нелинейного делителя где R2 — сопротивление нели н ейн о го элемента 2, R — сопротивление резистора 3.
Выходное напряжение лога1й фмическоro усилителя и,,„- к „u,„(< к„), где V — входное напр яжен и е. вк.
Логарифмическая амплитудная характеристика формируется за счет из— менения сопротивления к нелинейного элемента 2 по требуемому закону под воздействием усиливаемого входного сигнала.
Закон изменения коэффициента передачи нелинейного делителя Кнд и сопротивления Ве нелинейного элемента 2 на соответствующих участках амплитудной характеристики (AX) описывается следующими в, ражениями:
720425
-К к нд|
У дU вл д(7
Bv., R
1 к
11 Д ндп к„.о „
Д0 =L 11-К 1-V
ВЛ, ВХУ1 НД,Н В лU =U -О
ЬХ ЦХ Г1
2% ЗК„ диапазона ьо д 1 вх, — К
U — Í
Е х 1ВЫХ.н Д.
Формула и=-обретения ли
Ьх Ы.2 ьл S
На линейном участ ке AX
На логаркфмическом участке AX
На квазилинейном участке АХ нДв1 К u .. К И К
У Вхх1 У ЬХ. III Y где К- — коэффициент усиления лога- 25
3 ри рифмического усилителя на линейном участке АХ;
Ч „1 — входное напр яж ение усилкт еля, при котором начинается ло Гари фмкров ани е; ЗО
V8 -, VzÄg- значения входного напряжения на ссответствукщих участках АХ.
На линейном участке AX сопротивление R нелинейного элемента 2 постоянно. С ростом входно1о си гнала сопротивление R2 нелинейного элемента 2 уменьшается, а коэффициент передачи нелинейного делителя K„> возрастает. 5 качестве нелинейного элемента 2 может быть использован полупроводниковый диод.
Напряжение на. входе дифференциального каскада равно разности входного напряжения Ч1лу и выходного напряжения нелинейного делителя
Диапазон изменения входного напряжения на логарифмическом участке 50 амплитудной характеристики логарифмического усилителя и схемы прототипа соответственно равен:
/ ( I.I, = u (1 - К,1 - и в х.2 нд 2 вх.-: где у6„2 — напряжение на входе уси лктеля, соответствующее 60 точке перехода из логарифмического участка АХ в квазилинейный;
К нд 2 ВЕЛИЧИНа КоэффИЦИЕНт B ПЕРЕ дачи нелинейчого делителя,, 5 соответству .щадя точке перехода из логарифмического участка в квазилинейный.
Выигрыш. в расширении динамического диапазона одного каскада с ЛАХ равен
Для много каскадно го усилителя с ло гари фмической амплитудной хар акт еристи кой диапазон и зменени я входного напряжения и-каскада для предлагаемой схемы и схемы прототипа соответственно равен где VB — напряжение на входе и каскада при подаче на вход первого каскада напряжения, соответствующего точке перехода логарифмического участка AX в квазилинейный, т.е. Vp, и = Чьх2
Кх 1 ЬХ выи грыш в р асширении дин амиче око го где К вЂ” величин а коэ ффкциент а
11A fi передачк н елин ейно го делителя п-каскада, соответствукщая подаче на вход усилителя напряжения Ч „
Так как К > К, то З„>y
Н Д,II. н. 2
Г) Beëè÷èHà Кнд = f. (к, п) . Расширение дкапазона тем больше, чем больше К и чем больше число каскадов в усилителе.
Технико-экономическая эффектквносгь логарифмического усилителя заклочается в расширении дкнамическогс диапазона.
Логарифмический усилитель, содержащий дифференциальный каскад, инвертирукщий вход котороz"o подклкчен к источнику сигнала и первому выводу нелинейного элемента, о т л и ч а ющ и и с ч тем, что, с цельк расижрения динамического диа".азона, второй вывод нелинейногс элемента соединен с неинвертирукщим входом дифференциального каскада непосредственно и с общей шиной — через резистор.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США 1 3524074, кл. G Об, G 7/24, 1967.
720425
Сост авит ель О. Ка бари хо
Техред О.Легеза Корректор M. Шароши
Редактор Федотов
Заказ 10220/34 Тираж 751 Подписное
ЦНИИПИ 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
