Устройство для усиления

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение динамического диапазона. Устройство для усиления содержит вычитатель 1, усилитель 2, аттенюатор 3, запоминающие элементы 4 и 6, ключ 5, фильтр 7 нижних частот, коммутаторы 8 и 9, переключатели 10, конденсаторы 11, источник 12 опорного напряжения, блок 13 выделения модуля сигнала, блок сравнения 14, элемент И 15, одновибратор 16, формирователь 17 управляющих импульсов, г-р 18 тактовых импульсов и блок задержки 19. В устройстве осуществляется адаптивный выбор числа циклов усиления в зависимости от амплитуды входного сигнала, т.е. устранение их избыточности. Это устранение избыточных циклов усиления уменьшает уровень коммутационных шумов, что ведет к расширению динамического диапазона устройства не только сверху, но и снизу. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 F 1 34

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (61) 1270871 (21) 4282111/24-09 (22) 13.07.87 (46) 15.07.89. Бюп. Р 26 (72) А.А. Чалый, В.В. Кругликов, И.С.. Ледовскии и В.В. Воинов (53) 621. 375.024 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1270871, кл. Н 03 F 1/34, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — расширение динамического диапазона. Устр-во для усиления содержит вычитатель 1, усилитель 2, аттенюатор 3, запоминающие эл-ты 4 и 6, ключ 5, фильтр 7

„„Я0„„1494205 д 2

2 нижних частот, коммутаторы 8 и 9, переключатели 10, конденсаторы 11, источник 12 опорного напряжения, блок 13 выделения модуля сигнала, блок сравнения !4, эл-т И 15, одновибратор 16, формирователь 17 управляющих импульсов, г-р 18 тактовых импульсов и блок задержки 19. В устройстве осуществляется адаптивный выбор числа циклов усиления в зависимости от амплитуды входного сигнала, т.е. устранение их избыточности.

Это устранение избыточных циклов усиления уменьшает уровень коммутационных шумов, что ведет к расширению динамического диапазона устройства не только сверху, но и снизу. 1 ил.

3 149420

Изобретение относится к радиотехнике и можЕт быть использовано для усиления сигналов низких и инфраниэких частот.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона входных сигналов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенно- 10 го устройства для усиления.

Устройство для усиления содержит вычитатель 1, усилитель 2, аттенюатор 3, запоминающий элемент 4, ключ

5, дополнительный запоминающий элемент б, фильтр 7 нижних частот, первый и второй 9 коммутаторы 8 и 9, N — - 1 переключателей 10, N конденсаторов 11, источник 12 опорного напряжения, блок 13 выделения модуля 20 сигнала, блок 14 сравнения, элемент

И 15, одновибратор 16, формирователь

17 управляющих импульсов, генератор

18 тактовых импульсов и блок 19 задержки.

Устройство для усиления работает следующим образом.

В первом цикле входной сигнал через вычитатель 1 поступает на усилитель 2 и усиливается им, например, 30 до ограничения. С помошью первого коммутатора 8 усилений входной сигнал заряжает конденсатор 11.1. Во втором цикле напряжение с конденсатора 11.1 при помощи второго комму- 35 татора 9 подается на вход аттенюатора 3, ослабляется им и вычитается в вычитателе 1 из входного сигнала.

Разностный сигнал усиливается усилителем 2„ например; снова до ограни-4р чения. ". помощью первого коммутатора

8 усиленный разностный сигнал заряжает конденсатор 11.2, при этом вторая обкладк» конденсатора 11.2 с помощью переклю ателя 10.1 соединена с общей шиной, В третьем цикле суммарное напряжение с конденсаторов 11.1 и

11.3,образованное при помощи переключателя 10.1, подается на вход аттенюатора 3 при помощи второго коммутатора.9. В аттенюаторе 3 суммар50 ный сигнал ослабляется и затем в вычитателе 1 вычитается иэ входного сигнала. Новый разностный сигнал усиливается усилителем 2, затем с помощью первого коммутатора 8 заря55 жается конденсатор 11.3. Одновременно в каждом цикле с помощью блока

13 из усиленного входного сигнала выделяется абсолютное значение его амплитуды и сравнивается блоком 14 сравнения с опорным уровнем, задаваемым источником 12 опорного напряжения. Величина этого уровня зависит от требований к нелинейным искажениям выходного сигнала устройства, а также от собственных нелинейных искажении усилителя 2 и составляет, например, 5-15Х от максимально допустимого выходного напряжения усилителя 2. Если после выполнения циклов усиления абсолютное значение амплитуды сигнала на выходе усилителя 2 станет меньше опорного уровня, на выходе блока 14 сравнения образуется перепад напряжения (сигнал блокировки), по которому дальнейшее осуществление циклов усиления прекращается, суммарное напряжение с конденсаторов (1!.!-11.N) через ключ 5 подается на дополнительный запоминающий элемент 6, фиксируется в нем и зат<.м фильтруется в фильтре 7 нижних частот, а все ключи возвращаются в исходное положение.

Предположим„ до момента времени осуществлены N циклов усиления, и после t --i циклов у ..ления. При этом блоки 5,8,9 и 10 функционирук>т следующим образом. В нач. льный мои:.нт времени на время первого цикла смыкается ключ 8.1. В то же время все гереключатели 10.1 — 10.N-1 замкнуты на землю, все ключи 9,1-9.N u ключ 5 разомкнуты и происходит заряд емкости 11.1. Во втором цикле на время одного цикла замыкаются ключи 8.2 и 9.1,ключ 8.1 размыкается, переключатель 10.1 переходит из состояния

"Замкнуто на общую шину" в состояние

"Соединено с первой обкладкой конденсатора 11.1", ключ 5 остается в разомкнутом состоянии. В i-м цикле, например, при раэмыкании ключа 8., происходит смена положений ключа

10.i-1, ключ 9.i замыкается, ключ

5 остается в разомкнутом положении.

В N-ом цикле все ключи 8.1-8.N разомкнуты, все переключатели 10.110.N-1 сменили свое положение, т,». ни один из них не замкнут на общую шину, ключ 9.0 замкнут, замкнут и ключ 5, через который проходит в дополнительный запоминающий элемент 6 значение амплитуды выходного сигнала.

После момента t< работа блоков повторяется с той разницей, что за5 6 дет к расширению динамического диапазона устройства не только сверху (что характерно и для прототипа), но и снизу.

149420

Составитель Н.Дубровская

Редактор Л.Пчелинская Техред Л.Олийнык Корректор С.йекмар

Заказ 4129/55

Тираж 884 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 пись значения «мплитуды выходного сигнала с помощью ключа 5 происходит после i-го цикла, что обусловлено соответствующим сигналом от блока

14 сравнения.

После записи очередного отсчета все ключи .по сигналу установки 011 возвращаются в исходное положение и работа устройства повторяется. Управляющий вход формирователя 17 представляет собой входы установки "0".

Для обеспечения нужной временной последовательности работы ключей и переключателей служат бл >ки 16-18.

Для образования сигнала управления ключом 5 сигнал блокировки от блока 14 сравнения поступает на один из входов элемента И 15. На его второй вход поступают имп.льсы от гене- 20 ратора 18. При совпадении этих сиг- .. налов на выходе элемента И 15 образуется импульс, запускающий одновибратор 16, который вырабатывает требуемый сигнал управления.

Предлагаемое устро;" ство имеет возможность адаптивного выбора числа циклов усиления в зависимости от амплитуды входного сигнала, т.е. устраняет их избыточност ° . В свою оче30 редь, устранение избыточных циклов усиления уменьшает уровень коммутационных шумов и, как следствие, веФормула из гбретения

Устройство д> я усиления по авт.св. к 127087I, „. т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, между выходом усилителя и управляющим входом ключа ввелi:Bhl fine ëeäîâàòåëüiî соециненные блок выделени". модуля сигнала, блок сравнения, элемент И и одновибратор, а также введены источник опорного напряжения, выход которого соединен с другим входом блока сравнения, и формирователь управляю цих импульсов, вход которого является входом для подачи напряжения с выхода генератора тактовых импульсов, а выход соединен с управляющими входами первого, второго коммутаторов и N-1 переключателей запоминающего элемента, другой вход элемента

И является входом для подачи напряжения с протквофазного выхода генератора тактовых импульсов, при этом выход одновибратора через введенный блок задержки соединен с управляющим входом формирователя управляющих импульсов.