Устройство автоматической стабилизации мощности

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение динамического диапазона. Устройство автоматической стабилизации мощности содержит регулируемый каскад 1, выходной усилитель 2 мощности, датчик 3 выходной мощности, пороговые элементы 4 и 9, дискретные интеграторы 5 и 8, управляемый источник 6 питания, датчик 7 остаточного напряжения, элемент ИЛИ - НЕ 10, антенный согласующий блок 11, антенну 12. Цель достигается введением датчика тока 13, потребляемого от управляемого источника питания, а также введением преобразователя 14 тока в напряжение и сумматора 15. В данном устройстве система управления напряжением управляемого источника 6 питания поддерживает неизменной сумму составляющих в сумматоре 15, одна из которых пропорциональна остаточному напряжению, а другая обратно пропорциональна току. При этом для предотвращения перегрузки усилителя 2 мощности в устройстве осуществляется уменьшение остаточного напряжения на коллекторе транзистора усилителя 2 мощности. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COI (ИАЛИСТИЧЕСКИХ

PF CIIYb JIVIK (ЯIs Н 03 G 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1136306 (21) 4659369/09 (22) 05.12.88 (46) 15,07.91. Бюл. И 26 (72) Ю.В,Корчагин (53) 621. 396. 666(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1136306, кл, Н 03 6 3/20, 1982. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ

СТАБИЛИЗАЦИИ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к радиотехнике

Цель изобретения — увеличение динамического диапазона. Устройство автоматической стабилизации мощности содержит . регулируемый каскад 1, выходной усилитель

2 мощности, датчик 3 выходной мощности, пороговые элементы 4 и 9, дискретные интеграторы 5 и 8, управляемый источник 6

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовачо в радиопередающих устройствах и является усовершенствованием устройства по эвт. св. N 1136306, Цель изобретения — увеличение динамического диапазона.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства автоматической стабилизации мощности; на фиг.2, 3 представлены принципизльные электрические схемы, иллюстрирующие выполнение датчика тока, потребляемого от уп равляемого источника питания преобразователя тока в напряжение, величина которого обратно пропорциональна величине тока и сумматора; на фиг.4 приведен ы нагрузочн ые ха рактеристики, поясняющие работу устройства автоматической стабилизации мощности.

Устройство автоматической стабилизации мощности содержит регулируемый каскад 1, выходной усилитель 2 мощности..SU 1663755 А2 питания, датчик 7 остаточного напряжения, элемент ИЛИ-НЕ 10. антенный согласующий блок 11, антенну 12. Цель достигается введением датчика тока 13, потребляемого от управляемого источника питания, а также введением преобразователя 14 тока в напряжение и сумматора 15. В данном устройстве система управления напряжением управляемого источника 6 питания подерживает неизменной сумму составляющих в сумматоре 15, одна их которых пропорциональна остаточному напряжению, а другая обратно пропорциональна току. При этом для предотвращения перегрузки усилителя

2 мощности в устройстве осуществляется уменьшение остаточного напряжения На коллекторе транзистора усилителя 2 мощности. 4 ил. датчик 3 выходной мощности, пороговый элемент 4, дискретный интегратор 5, управляемый источник 6 питания, датчик 7 остаточного напряжения, дополнительный дискретный интегратор 8, дополнительный пороговый элемент 9, элемент ИЛИ вЂ” НЕ 10, антенный согласующий блок 11 и антенну

12, а также датчик тока 13, потребляемого от управляемого источника питания, преобразователь тока в напряжение 14 и сумматор

15.

Устройство работает следующим образом.

Пусть нагрузкой выходного усилителя 2 мощности является антенна 12, подключенная к выходу выходного усилителя 2 мощности через антенный согласующий блок 11.

Тогда высокочастотная энергия с выхода выходного усилителя 2 мощности по фидеру поступает в антенну 12 через антенный согласующий блок 11. Выходная мощность вы1663755

55 ходного усилителя 2 мощности контролируется датчиком 3 выходной мощности и преобразуется в постоянное управляющее напряжение, которое поступает на вход порогового элемента 4, Высокочастотное напряжение V с коллектора транзистора выходного усилителя 2 мощности поступает на датчик 7 остаточного напряжения, на второй вход которого с выхода управляемого источника 6 питания поступает напряжение коллекторного питания Е выходного усилителя 2 мощности. Напряжение с выхода дат.чика 7 остаточного напряжения, пропорциональное разности Š— V, т.е. остаточному напряжению на коллекторе транзистора выходного усилителя 2 мощности, поступает на вход сумматора 15. На другой вход сумматора 15 с датчика 13 тока через преобразователь тока в напряжение 14 поступает напряжение, обратно пропорциональное коллекторному току транзистора выходного усилителя 2 мощности. Составляющие выходного напряжения сумматора 15 от датчика 7 остаточного напряжеия и от датчика тока 13 при 2н=йнопт одинаковы и равны каждая половина порога срабатывания дополнительного порогового элемента

9 (где 2н — импеданс нагрузки; Внопт — сопротивление нагрузки в оптимальном режиме).

В зависимости от изменения импедансэ нагрузки ZH режим выходного усилителя

2 мощности при неизменном напряжени питания усилителя 2 мощности может меняться от недонапряженного, когда (Е-Я>вопт, Э 2н< RHom до перенапряженного, когда (Š— Я<еопт, а 2н>йнопт где еопт — остаточное напряжение в оптимальном режиме, Взаимодействие датчика 13 тока, преобразователя 14 и сумматора 15 поясняется отрезками динамических характеристик, приведенных на фиг.4 (отрезки Б,Г,Š— для известного устройства, а отрезки А,В,Д— для предлагаемого устройства; А,Б — для

ZH RHoflT В,à — ДЛЯ 2н>йнопт

Д,Š— для 2н>йнопт

В известном устройстве независимо от импеданса нагрузки остаточное напряжение остается неизменным и составляет величину е, поэтому при изменении тока от 1к1 до, напряжение на выходе источника 6 питания изменяется от Е k1 до Е k2 . В предлагаемом устройстве при изменении тока от Ы до Ьг остаточное напряжение изменяется от е1до ег, поэтому напряжение на выходе источника 6 питания изменяется I 1 от Ek1 до Ek2 которые меньше Е k1 и Етk2 в известном устройстве. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве система управления напряжением управляемого источника 6 питания поддерживает неизменной сумму составляющих в сумматоре 15, одна из которых пропорциональна остаточному напряжению, а другая обратно пропорциональна току.

Если 2н < Янопт то (Е-Ч)>еопт, а

Р<Ропт, при этом на выходе дополнительного порогового элемента, 9 появляется сигнал логического нуля, который подается на дополнительный дискрет-. ный интегратор 8 и на вход элемента

ИЛИ вЂ” НЕ 10, По этому сигналу дополнительный дискретный интегратор 8 обеспечивает уменьшение напряжения коллекторного питания. Одновременно на выходе порогового элемента 4 появляется также сигнал логического нуля, который подается нэ второй вход элемента ИЛИ вЂ” НЕ 10, Тэк как на обоих входах элемента ИЛИ вЂ” НЕ 10 появляются сигналы логического нуля, то нэ его выходе появлется сигнал логической единицы. По этому сигналу дискретный интегратор 5 обеспечивает увеличение напряжения возбуждения и пропорциональное увеличение тока и высокочастотного напряжения выходного усилителя 2 мощности, а также обратно пропорциональное изменение (уменьшение) напряжения на выходе датчика 13 тока, что позволяет увеличить остаточное напряжение на коллекторе в установившемся режиме, Если 2н>сноп, то (Š— V)

При Р>Ропт на выходе порогового элемента 4 появляется сигнал логической единицы, однако поскольку (Š— Ч)<еопт, на выходе дополнительного порогового элемента 9 появляется также сигнал логической единицы, поэтому на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 10 появляется сигнал логического нуля, по которому дискретный интегратор 5 ббеспечивает уменьшение напряжения возбуждения и пропорциональное уменьшение тока и высокочастотного напряжения выходного усилителя 2 мощности. Одновременно сигнал логической единицы поступает с выхода дополнительного порогового элемента 9 на выход дополнительного дискретного интегратора 8, который обеспечивает увеличение напряжения управляемого источника 6 питания. Поскольку при уменьшении коллекторного тока напряжение на выходе преобразователя 14 увеличивается, остаточное напряжение на коллекторе уменьшается, что позволяет уменьшить величину напряжения управляе мого источника 6 питания.

1663755

При P

Следовательно, несмотря на то, что с выхода датчика 3 выходной мощности в первом случае поступает управляющее напряжение, соответствующее необходимости уменьшения напряжения возбуждения, а во втором — увеличения, в обоих случаях на дискретный интегратор 5 регулируемого каскада 1 поступает сигнал логического нуля, по которому он обеспечивает уменьшение напряжения возбуждения. Такое уменьшение происходит до тех пор, пока с выхода дополнительного порогового элемента 9 не появится сигнал логического нуля, т.е. когда (Е- 4>Born Такой алгоритм необходим для того, чтобы предотвратить перегрузки усилителя мощности в процессе увеличения напряжения коллекторного питания Е при

ZH)RHppy . При этом в обоих случаях обес- печивается одновременное уменьшение ос5 таточного напряжения на коллекторе транзистора выходного усилителя 2 мощности.

Формула изобретения

Устройство автоматической стабилиза10 ции мощности по авт.св. ¹ 1136306, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения динамического диапазона, в него введены датчик тока, потребляемого от управляемого источника питания, преобразователь то15 ка в напряжение, величина которого обратно пропорциональна величине тока, подключенный к выходу датчика тока, потребляемого от управляемого источника питания, и сумматор, при этом датчик

20 остаточного напряжения и дополнительный пороговый элемент последовательно соединены через сумматор, другой вход которого подключен к выходу преобразователя тока в напряжение, величина которого обратно

25 пропорциональна величине тока.

1663765

Составитель Ю.Черных

Редактор Г.Мозжечкова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Ципле

Заказ 2274 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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