Активная магнитная антенна

 

Использование: радиоприемная аппаратура . Сущность изобретения: уменьшение нелинейных искажений обеспечивается путем выделения сигнала ошибки на входе второго инвертирующего усилителя Параметры основной и дополнительной магнитных антенн и двух усилительных звеньев с отрицательной обратной связью выбраны из условия минимизации нелинейных искажений. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I )) ((!) (я)я Н 01 0 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4767793/09 (22) 23.10,89 (46) 23.10.92. Бюл. ¹ 39 (71) Минский радиотехнический институт (72) Б. М. Богданович, А. Е. Курочкин и

И.Ю.Малевич (56) Богданович Б.M. и др. Проектирование усилительных устройств, Минск, Вышэйшая школа, 1985, рис, 1,4е, (54) АКТИВНАЯ МАГНИТНАЯ АНТЕННА

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемной аппаратуре.

Известна активная магнитная антенна (AMA), состоящая из последовательно соединенных магнитной антенны (МА) и усилителя с низкоомным входным сопротивлением на биполярном транзисторе по схеме с общей базой. Устройство обладает широким частотным диапазоном, но имеет невысокую линейность передаточной характеристики. Известна также АМА, содержащая последовательно соединенные магнитную антенну, конденсатор, усилитель и цепи параллельной отрицательной обратной связи, выход которой подключен к выходу магнитной антенны. Устройство обладает широким частотным диапазоном и более высокой линейностью характеристик по сравнению с известной АМА. Недостаток устройства — остаточный ненулевой уровень нелинейных искажений сигнала и невозможность его компенсации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные первый уси(57) Использование: радиоприемная аппаратура. Сущность изобретения: уменьшение нелинейных искажений обеспечивается путем выделения сигнала "ошибки" на входе второго инвертирующего усилителя, Параметры основной и дополнительной магнитных антенн и двух усилительных звеньев с отрицательной обратной связью выбраны из условия минимизации нелинейных искажений. 3 ил. литель, делитель уровня сигнала, первый сумматор, второй усилитель и второй сумматор, причем второй вход первого сумматора подключен к входу первого усилителя второй вход второго сумматора подключен к выходу первого усилителя, а выход второго сумматора является выходом устройства.

Устройство при соблюдении условий настройки теоретически позволяет свести к нулю искажения 2-ro и 3-го порядка за счет сравнения неискаженного входного и искаженного выходного сигналов первого усилителя, выделения сигнала "ошибки" и ее,с введение в противофазе в выходной сигнал.

Однако при использовании устройства в ак- (, ) тивных магнитных антеннах с параллельной

ООС по входу глубокая компенсация нелинейных искажений не достигается из-за попадания сигнала искажений по цепи ООС непосредственно на вход первого усилителя, в результате чего сравнение его входного и выходного сигналов не приводит к выделению сигнала "ошибки".

Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений, Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее

1771023

30 (4) К 1

В Васг

45 вг н Roc2 + Rr2 ROc2 + нгг Н

b11, вЂ”â€”

ROc1 + RRr1

Rr2 ROc2 н КОс2 + Rr2 ROc2 + Rr2 "

Rr2 Е

Ьгг—

Rr2 < — 0; (1) Ог Сг последовательно соединенные источник сигнала в виде основной магнитной антенны, первый вывод которой подключен к общему проводу, первый инвертирующий усилитель, выход которого через первый резистор соединен с входом, третий резистор, второй инвертирующий усилитель, выход которого через второй резистор соединен с входом, и сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого инвертирующего усилителя, введен дополнительный источник сигнала в виде дополнительной МА, первый вывод которой подключен к входу второго инвертирующегб усилителя, а второй вывод подключен к общему проводу.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается наличием новых элементов, дополнительной МА и ее связями с остальными элементами схемы, На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — сигнальный граф прототипа; на фиг. 3 — сигнальный граф предлагаемого устройства.

П редла гаемое устройство (фиг. 1) содержит последовательно соединеннь1е основную МА 1, первый вход которой подключен к общему проводу, первый инвертирующий усилитель 2, выход которого через первый резистор 3 соединен с входом, третий резистор 6, второй ин Вертирующий усилитель 4, выход которого через Второй резистор 5 подключен к входу, и сумматор 8, второй вход которого подключен к выходу первого инвертирующего усилителя 2, а также дополнительную МА 7, первый вывод которой подключен к общему проводу, а второй вывод подключен к входу второго инвертлрующего усилителя 4.

Предлагаемое устройство работает слеДующим Ot>p830M. При использовании структурного подхода к повышению качества усилителей обеспечивается оптимизация их структурных свойств, т.е. способов соединения усилительных звеньев (УЗ) и пассивных элементов между собой, Для достижения условий максимальной стабильности и линейности (минимальных нелинейных искажений) в простейшем случае из двух УЗ (прототип) необходимо равенст- 50 во нулю частичных коэффициентов передачи (фиг. 2) с входа устройства на вход второго УЗ Киг и с выхода первого УЗ на

ВЫХОД УСтРойСтВВ Кп1.

Условие (1) означает отсутствие напряжения входного сигнала на входе второго

УЗ и присутствие на нем только сигнала

"ошибки" первого УЗ, что обеспечивается наличием двух путем передачи сигналов с вхоДа УстРойства: аг и а1Ко1Ь12, Условие (2) означает отсутствие передачи сигнала

"ошибки" с выхода первого УЗ на выход устройства и передачу только входного сигнала, что обеспечивается наличием путей с1 и Ь12Ко2с2.

Принцип действия прототипа основан на сравнении неиска>кенного входного и искаженного (с "ошибкой" ) выходного сигналов, выделении на входе второго УЗ

"ошибки" и ее введении в противофазе в выходной сигнал. Однако в случае АМА на основе.УЗ с параллельной ООС в практике нет сечения с неиска>кенным сигналом, так как ток в МАза счет действия О ОС несет уже на себе информацию об "ошибке", Устранение этого недостатка обеспечивает предлагаемое устройство с дополнительной МА, обеспе ивающей наличие неиска>кенного входного сигнала (фиг. 1). Для предлагаемого устройства (фиг. 1) условия (1) и (2) относительно входа устройства имеют вид; а1 КО1 Ь123 + — а2 (" К01 Ь11 )

1 КО1 Ь11 1 — КО2 Ь22

ГДЕ Пг = Ег1/Егг — КОЭффИЦИЕНт, ХВРаКтЕРИЗУющий соотношение действующих высот!1 и

l2 основной и дополнительнол МА (пг = t1/l2).

Передачи всех ветвей устройства (фиг.

3) равны

+, с1 = c2 = 1 (принято условно );

КОс1

Кoc1 + "г1

ГдЕ Rr1 И Rr2 — ВНутрЕННИЕ СОПООтИВЛЕНИя основной и дополнительной МА, для упроЩениЯ Далее пРинЯто Rr1 =- Вгг = Rr Яос1 и

Roc2 — паРаметРы пеРВОго сопРотивлениЯ 3

17711Ид

R = Roc2

R = Roc)A (6) Сп

Crd и второго сопротивления 5; R — параметр третьего сопротивления 6.

Подставляя (5) в (3) и (4), после преобразований при Ко1» 1 и Ко2» 1 имеем условия получения минимальных искажений: 6

Таким образом. применение дополнительной МА 7 при выполнении (6 ) обеспечивает согласно (3,4) уменьшение нелинейных искажений. При этом за счет дополнительной МА 7 оказывается возмож- 16 ным выделение сигнала "ошибки" на входе второго УЗ, выполненного на основе усилителя 4.

Параметры дополнительной МА 7 Ra u

l2 выбираются, исходя из соображений тех- 20 нологичности ее изготовления. При этом желательны ее минимально возможные габариты. При п2 = 1 и R<1 = Ra габариты дополнительной MA максимальны, а при п2>

> 1 ее минимальные габариты ограничены 25 усилительными и шумовыми характеристиками усилителя 4, так как уменьшение l2 ведет к росту передачи второго УЗ и увеличению влияния собственных шумов усилителя 4. На. практике допустимо п2 - 2-3.

Формула изобретения

Активная магнитная антенна. содержащая последовательно соединенные основную магнитную антенну, первый вывод которой подключен к общему проводу, первый инвертируниций усилитель, выход которого через первый резистор подключен к входу третий резистор, второй инвертирующий усилитель, выход которого через второй резистор подключен к era входу, и сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого инвертирующего усилителя, а выходы являются выходами магнитной антенны, отличающаяся твм, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, введена дополнительная магнитная антенна, первый вывод которой подключен к входу второго инвертирующего усилителя, а второй вывод — к общему проводу;

1771023

Фиг. 2

Рвиа

Фиг. 3

Составитель Г.Карпинчик

Редактор H.Êîýëîâà Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А.Ворович

Заказ 374б Тираж 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, 191