Управляемый усилитель и смеситель аналоговых сигналов на базе дифференциального каскада дарлингтона

Авторы патента:

Старченко Евгений Иванович (RU)

Бугакова Анна Витальевна (RU)

Прокопенко Николай Николаевич (RU)

Пахомов Илья Викторович (RU)

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

Владельцы патента RU 2519348:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") (RU)

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в радиоприемных устройствах, фазовых детекторах и модуляторах, а также в системах умножения частоты или в качестве усилителя, коэффициент передачи по напряжению которого с входов канала «X» зависит от уровня сигнала управления канала «Y». Технический результат заключается в улучшении подавления основной гармоники за счет смесителей аналоговых сигналов. Технический результат достигается за счет управляемого усилителя и смесителя аналоговых сигналов на базе дифференциального каскада Дарлингтона, который содержит первый (1) и второй (2) источники противофазных входных напряжений, базы первого (3) и второго (4) входных транзисторов, эмиттер первого (3) входного транзистора, первый (5) токостабилизирующий двухполюсник, первый (6) источник питания, эмиттер второго (4) входного транзистора, второй (7) токостабилизирующий двухполюсник, первый (6) источник питания, третий (8) входной транзистор, эмиттер четвертого (9) входного транзистора, третий (10) токостабилизирующий двухполюсник, дифференциальную цепь нагрузки (11), второй (12) источник питания, первый (13) и второй (14) выходы устройства. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

В современной микроэлектронике широкое применение получили дифференциальные каскады (ДК) на составных транзисторах [1-13]. Их коэффициент усиления по напряжению зависит от величины статического тока общей эмиттерной цепи ДК (I_y=I₀) и, следовательно, такие ДК являются (при электронном изменении величины тока I_y=I₀) управляемыми усилителями (УУ).

Ближайшим прототипом заявляемого устройства, архитектура которого присутствует также и в других патентах и монографиях [1-13], является управляемый усилитель на основе так называемого каскада Дарлингтона фиг.1, представленный в патентной заявке US 2009/058466, содержащий первый 1 и второй 2 источники противофазных входных напряжений, связанных с соответствующими базами первого 3 и второго 4 входных транзисторов, эмиттер первого 3 входного транзистора через первый 5 токостабилизирующий двухполюсник подключен к первому 6 источнику питания, эмиттер второго 4 входного транзистора через второй 7 токостабилизирующий двухполюсник связан с первым 6 источником питания, третий 8 входной транзистор, эмиттер которого связан с эмиттером четвертого 9 входного транзистора и через третий 10 токостабилизирующий двухполюсник соединен с первым 6 источником питания, дифференциальную цепь нагрузки 11, согласованную со вторым 12 источником питания и связанную с первым 13 и вторым 14 выходами устройства, причем эмиттер первого 3 входного транзистора соединен с базой третьего 8 входного транзистора, эмиттер второго 4 входного транзистора соединен с базой четвертого 9 входного транзистора, коллектор третьего 8 входного транзистора соединен по переменному току с коллектором второго 4 входного транзистора и связан со вторым 14 выходом устройства, коллектор четвертого 9 входного транзистора соединен по переменного току с коллектором первого 3 входного транзистора и связан с первым 13 выходом устройства.

Существенный недостаток известного устройства состоит в том, что при электронном управлении величиной коэффициента усиления (К_у) в известном УУ фаза выходного напряжения в рабочем диапазоне частот дифференциального каскада (ДК) не изменяется на 180°. Как следствие, это не позволяет использовать известный ДК в структуре ряда устройств радиотехники, например, в качестве смесителя аналоговых сигналов, фазовых детекторов и т.п.

Основная задача предлагаемого изобретения состоит в получении на выходе ДК не только амплитудных изменений выходного сигнала под действием управляющего напряжения канала «Y», но и его фазы. Как следствие, это позволяет создавать на основе предлагаемого устройства смесители аналоговых сигналов с хорошим подавлением основной гармоники.

Поставленная задача решается тем, что в УУ фиг.1, содержащем первый 1 и второй 2 источники противофазных входных напряжений, связанных с соответствующими базами первого 3 и второго 4 входных транзисторов, эмиттер первого 3 входного транзистора через первый 5 токостабилизирующий двухполюсник подключен к первому 6 источнику питания, эмиттер второго 4 входного транзистора через второй 7 токостабилизирующий двухполюсник связан с первым 6 источником питания, третий 8 входной транзистор, эмиттер которого связан с эмиттером четвертого 9 входного транзистора и через третий 10 токостабилизирующий двухполюсник соединен с первым 6 источником питания, дифференциальную цепь нагрузки 11, согласованную со вторым 12 источником питания и связанную с первым 13 и вторым 14 выходами устройства, причем эмиттер первого 3 входного транзистора соединен с базой третьего 8 входного транзистора, эмиттер второго 4 входного транзистора соединен с базой четвертого 9 входного транзистора, коллектор третьего 8 входного транзистора соединен по переменному току с коллектором второго 4 входного транзистора и связан со вторым 14 выходом устройства, коллектор четвертого 9 входного транзистора соединен по переменного току с коллектором первого 3 входного транзистора и связан с первым 13 выходом устройства, предусмотрены новые элементы и связи - источник управляющего напряжения 15 связан по переменному току с объединенными эмиттерами третьего 8 и четвертого 9 входных транзисторов, причем между эмиттером первого 3 и второго 4 входных транзисторов включен дополнительный резистор 16.

На чертеже фиг.1 показана схема УУ-прототипа, а на чертеже фиг.2 - схема заявляемого УУ в соответствии с п.1 и п.2 формулы изобретения.

На чертеже фиг.3 показан пример применения заявляемого УУ для случая, когда источник управляющего напряжения 15 канала «Y» связан с объединенными эмиттерами третьего 8 и четвертого 9 входных транзисторов через дополнительный повторитель напряжения на транзисторах 21, 22 и дополнительный резистор 25. Данное схемотехническое решение, соответствующее п.1 формулы изобретения, иллюстрирует другие модификации заявляемого устройства. В частности, выполнение транзистора 22 в схеме фиг.3 на основе сдвоенного биполярного транзистора и подключение соответствующих коллекторов сдвоенного биполярного транзистора 22 к выходам 14 и 15 устройства способствует дальнейшему повышению уровня подавления основной гармоники смесителя фиг.3.

На чертеже фиг.4 представлена схема заявляемого УУ фиг.2 в среде PSpice на моделях интегральных транзисторов ФГУП НПП «Пульсар».

На чертеже фиг.5 показана зависимость модуля коэффициента усиления по напряжению от величины статического тока I₁₀ третьего 10 токостабилизирующего двухполюсника схемы фиг.4. Данный график, а также анализ показывают, что при токе I₁₀<4,6 мА выходной сигнал УУ имеет фазу, противоположную фазе входного напряжения u_x=V6, а при I₁₀>4,6 мА выходной сигнал УУ имеет фазу, совпадающую с фазой входного напряжения u_x=V6.

На чертеже фиг.6 представлена схема заявляемого УУ фиг.2 в среде Cadence на моделях SiGe интегральных транзисторов.

На чертеже фиг.7 показана осциллограмма выходного сигнала схемы УУ фиг.6 при напряжениях первого 1 и второго 2 источников противофазных входных напряжений (канал «X») $U_{x} = {\bar{U}}_{x} = 10 мВ$ и частоте F_x=10 кГц, а также при напряжении источника управляющего сигнала 15 (канал «Y») U_y=200 MB с частотой F_y=1 МГц.

На чертеже фиг.8 показана спектрограмма выходного сигнала фиг.6 при напряжениях канала «X» $U_{x} = {\bar{U}}_{x} = 10 мВ$ , F_x=10 кГц и напряжении канала «Y» U_y=200 MB, F_y=1 МГц.

Заявляемый управляемый усилитель фиг.2, который может функционировать как смеситель аналоговых сигналов u_x и u_y, содержит первый 1 и второй 2 источники противофазных входных напряжений, связанных с соответствующими базами первого 3 и второго 4 входных транзисторов, эмиттер первого 3 входного транзистора через первый 5 токостабилизирующий двухполюсник подключен к первому 6 источнику питания, эмиттер второго 4 входного транзистора через второй 7 токостабилизирующий двухполюсник связан с первым 6 источником питания, третий 8 входной транзистор, эмиттер которого связан с эмиттером четвертого 9 входного транзистора и через третий 10 токостабилизирующий двухполюсник соединен с первым 6 источником питания, дифференциальную цепь нагрузки 11, согласованную со вторым 12 источником питания и связанную с первым 13 и вторым 14 выходами устройства, причем эмиттер первого 3 входного транзистора соединен с базой третьего 8 входного транзистора, эмиттер второго 4 входного транзистора соединен с базой четвертого 9 входного транзистора, коллектор третьего 8 входного транзистора соединен по переменному току с коллектором второго 4 входного транзистора и связан со вторым 14 выходом устройства, коллектор четвертого 9 входного транзистора соединен по переменного току с коллектором первого 3 входного транзистора и связан с первым 13 выходом устройства. Источник управляющего напряжения 15 связан по переменному току с объединенными эмиттерами третьего 8 и четвертого 9 входных транзисторов, причем между эмиттером первого 3 и второго 4 входных транзисторов включен дополнительный резистор 16.

Кроме этого, на чертеже фиг.2, в частном случае, в соответствии с п.2 формулы изобретения, источник управляющего напряжения 15 связан по переменному току с объединенными эмиттерами третьего 8 и четвертого 9 входных транзисторов через последовательно соединенные разделительный конденсатор 17 и согласующий резистор 18. Кроме этого, на чертеже фиг.2 дифференциальная цепь нагрузки 11 выполнена (в частном случае) на основе резисторов 19 и 20.

На чертеже фиг.3 показан пример применения заявляемого УУ фиг.2 для случая, когда источник управляющего напряжения 15 связан с объединенными эмиттерами третьего 8 и четвертого 9 входных транзисторов через дополнительный (классический) повторитель напряжения на транзисторах 21, 22 и дополнительный резистор 25. Данное схемотехническое решение, соответствующее п.1 формулы изобретения, иллюстрирует другие направления совершенствования заявляемого устройства. В частности, выполнение транзистора 22 в схеме фиг.3 на основе сдвоенного биполярного транзистора и подключение соответствующих коллекторов сдвоенного биполярного транзистора 22 к выходам 14 и 15 устройства способствует дальнейшему повышению уровня подавления основной гармоники смесителя фиг.3. Статический режим транзисторов 21 и 22 в схеме фиг.3 устанавливается источниками опорного тока 23 и 24. В частном случае, коллекторы сдвоенных транзисторов 22 могут соединяться со вторым 12 источником питания.

Рассмотрим работу УУ фиг.2 в диапазоне частот, когда влиянием конденсатора 17 можно пренебречь из-за его малого сопротивления на переменном токе в сравнении с сопротивлением резистора 18.

Входной сигнал (u_x и ${\bar{u}}_{x}$ ) канала «X» передается от источников

напряжений 1 и 2 в цепь нагрузки 11 на выходы 13 и 14 по двум каналам. Первый инвертирующий (для выхода 13 (14)) канал, образуемый каскадом с общим эмиттером на транзисторе 3 (4), инвертирует фазу сигнала u_x $({\bar{u}}_{x})$ (1 и 2) к соответствующему выходу 13 (14). При этом крутизна преобразования u_x и ${\bar{u}}_{x}$ в приращения коллекторных токов транзисторов 3 и 4 определяется сопротивлением R16 резистора 16:

$i_{к 3} \approx \frac{u_{x} + {\bar{u}}_{x}}{R_{16} ϕ_{т}} \approx \frac{2 u_{x}}{R_{16}}, (1)$

$i_{к 4} \approx \frac{{\bar{u}}_{x} + {\bar{u}}_{x}}{R_{16}} \approx \frac{2 u_{x}}{R_{16}} . (2)$

Второй канал передачи сигналов канала «X» к выходу 13 (14) - неинвертирующий. Он связан с наличием напряжений u_x (1) и ${\bar{u}}_{x}$ (2) на базах транзисторов 8 и 9 и их преобразованием в коллекторные токи транзисторов 8 и 9. Коэффициенты преобразования напряжений u_x и ${\bar{u}}_{x}$ в выходные токи этого канала зависят от уровня тока i_Σ(t) в общей эмиттерной цепи транзисторов 8 и 9:

$i_{к 8} \approx \frac{u_{x} + {\bar{u}}_{x}}{r_{э 8} + r_{э 9}}, (3)$

$i_{к 9} \approx \frac{u_{x} + {\bar{u}}_{x}}{r_{э 8} + r_{э 9}} . (4)$

где r_э8, r_э9 - сопротивления эмиттерных переходов соответствующих транзисторов 8 и 9:

$r_{э 8} = r_{э 9} = \frac{1}{2} \frac{ϕ_{т}}{i_{Σ} (t)}, (5)$

причем суммарный ток общей эмиттерной цепи транзисторов 8 и 9 i_Σ(t) зависит от управляющего напряжения u_y 15:

$i_{Σ} (t) \approx I_{10} \mp \frac{u_{y}}{R_{18}} . (6)$

Как следствие, суммарный ток в резисторе 19 дифференциальной цепи нагрузки 11 имеет две разностные составляющие:

$i_{19} = i_{к 3} - i_{к 9} = \frac{2 u_{x}}{R_{16}} - \frac{2 u_{x}}{(r_{э 8} + r_{э 9})} . (7)$

Таким образом, в резисторе нагрузки 19 протекают две противофазные составляющие токов, обусловленные входным сигналом u_x канала «X» и напряжения u_y канала «Y»:

$i_{19} = i_{к 3} - i_{к 9} = \frac{2 u_{x}}{R_{16}} - \frac{2 u_{x}}{(r_{э 8} + r_{э 9})} . (8)$

Схема фиг.2 настраивается таким образом, чтобы при u_y=0 переменный ток в резисторе 19 (20) был равен нулю, что обеспечивается соответствующим выбором резистора 16 и тока I₁₀ двухполюсника 10:

$I_{10} \approx \frac{8 ϕ_{т}}{R_{16}} . (9)$

Если суммарный ток общей эмиттерной цепи транзисторов 8 и 9 под действием источника управляющего напряжения 15 (u_y) становится меньше или больше, чем статический ток I₁₀, то происходит изменение фазы выходного сигнала ДК - в схеме преобладает либо первый инвертирующий канал передачи u_x и ${\bar{u}}_{x}$ через транзисторы 3 и 4, либо второй неинвертирующий канал (транзисторы 8, 9). Этот эффект достигается за счет новых связей в заявляемом ДК и является необходимым условием для реализации на его основе не только управляемого фазочувствительного (к управляющему сигналу канала «Y») усилителя, но и смесителя сигналов u_x и u_y каналов «X» и «Y».

Таким образом, переменные токи в резисторах 19 и 20:

$i_{19} \approx \frac{u_{x} u_{y}}{2 ϕ_{т} R_{18}} \approx i_{20} . (10)$

Поэтому переменная составляющая выходного дифференциального напряжения УУ фиг.2 является произведением напряжений u_x и u_y:

$u_{в ы х} \approx \frac{u_{x} u_{y} (R_{10} + R_{20})}{2 ϕ_{т} R_{18}} = К_{п р} u_{x} u_{y}, (11)$

где $К_{п р} = \frac{R_{19} + R_{20}}{2 R_{18} ϕ_{т}}$ .

Из (11) следует, что заявляемое устройство обеспечивает смешение (перемножение) двух сигналов u_x и u_y, что подтверждается результатами моделирования (фиг.7, фиг.8).

В СВЧ смесителях сигналов фиг.2 резистор 18 может выполнять функцию цепи согласования источника входного напряжения канала «Y» с заданным волновым сопротивлением, например, 100 Ом.

Таким образом, предлагаемое техническое решение, являющееся альтернативным решением широко распространенного смесителя Гильберта, имеет функциональные преимущества по сравнению с прототипом.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Патентная заявка US 2009/058466. fig.3.

2. Патент US №6.137.363.

3. Патент US №3.482.177, fig.3.

4. Патентная заявка US 2005/0225389, fig.3.

5. Патентная заявка US 2009/289714, fig.3.

6. Патент JP 52-139346, кл. 98(5)/А31, 1997.

7. Патент US 4.101.842, fig.1.

8. Патент US 5.006.818.

9. Патент СССР 813692.

10. Патент СССР 497713.

11. Операционные усилители с непосредственной связью каскадов / Анисимов В.И., Капитонов М.В., Прокопенко Н.Н., Соколов Ю.М. - Л., 1979. - 148 с. - стр.56, рис.2-11.

12. Полонников Д.Е. Операционные усилители: Принципы построения, теория, схемотехника. - М., 1983. - 216 с. - стр.140, рис.4.11.

13. Гальперин М.В. и др. Усилители постоянного тока / Гальперин М.В., Злобин Ю.П., Павленко В.А. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1978, стр.78, рис.2-14.

1. Управляемый усилитель и смеситель аналоговых сигналов на базе дифференциального каскада Дарлингтона, содержащий первый (1) и второй (2) источники противофазных входных напряжений, связанных с соответствующими базами первого (3) и второго (4) входных транзисторов, эмиттер первого (3) входного транзистора через первый (5) токостабилизирующий двухполюсник подключен к первому (6) источнику питания, эмиттер второго (4) входного транзистора через второй (7) токостабилизирующий двухполюсник связан с первым (6) источником питания, третий (8) входной транзистор, эмиттер которого связан с эмиттером четвертого (9) входного транзистора и через третий (10) токостабилизирующий двухполюсник соединен с первым (6) источником питания, дифференциальную цепь нагрузки (11), согласованную со вторым (12) источником питания и связанную с первым (13) и вторым (14) выходами устройства, причем эмиттер первого (3) входного транзистора соединен с базой третьего (8) входного транзистора, эмиттер второго (4) входного транзистора соединен с базой четвертого (9) входного транзистора, коллектор третьего (8) входного транзистора соединен по переменному току с коллектором второго (4) входного транзистора и связан со вторым (14) выходом устройства, коллектор четвертого (9) входного транзистора соединен по переменному току с коллектором первого (3) входного транзистора и связан с первым (13) выходом устройства, отличающийся тем, что источник управляющего напряжения (15) связан по переменному току с объединенными эмиттерами третьего (8) и четвертого (9) входных транзисторов, причем между эмиттером первого (3) и второго (4) входных транзисторов включен дополнительный резистор (16).

2. Управляемый усилитель и смеситель аналоговых сигналов на базе дифференциального каскада Дарлингтона по п.1, отличающийся тем, что источник управляющего напряжения (15) связан по переменному току с объединенными эмиттерами третьего (8) и четвертого (9) входных транзисторов через последовательно соединенные разделительный конденсатор (17) и согласующий резистор (18).

Изобретение относится к области радиотехники. Технический результат заключается в расширении частотного диапазона ИУ за счет ослабления влияния частоты единичного усиления f1 основного ОУ на частоту квазирезонанса f0.

Широкополосный усилитель на основе каскада с общей базой (или с общим эмиттером) // 2515538

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства усиления аналоговых сигналов, в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения, например в высокочастотных усилителях, компараторах, преобразователях сигналов и т.п.

Прецизионный усилитель аналоговых сигналов большой мощности с высоким кпд // 2514928

Прецизионный усилитель аналоговых сигналов большой мощности с высоким КПД относится к области радиотехники для использования в качестве прецизионного УНЧ, созданного на основе полупроводниковых приборов.

Мутильдифференциальный операционный усилитель // 2513489

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства усиления широкополосных сигналов, в структуре аналоговых интерфейсов, аналого-цифровых преобразователях, RC-фильтрах, инструментальных усилителях и т.п.

Широкополосный каскодный усилитель // 2513486

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства усиления аналоговых сигналов в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения (например, широкополосных и избирательных усилителях ВЧ и СВЧ диапазонов).

Двунаправленный свч усилитель // 2504895

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к двунаправленным СВЧ усилителям. Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что двунаправленность усиления достигается путем применения циркуляторов или направленных ответвителей вместо коммутаторов на входах устройства.

Контактный модулятор тока // 2490782

Дифференциальный усилитель с нулевым уровнем выходных статических напряжений // 2488954

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства усиления широкополосных сигналов, в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения (видеоусилителей, операционных усилителей, непрерывных стабилизаторов напряжения, перемножителей сигналов и т.д.).

Избирательный усилитель // 2488953

Избирательный усилитель // 2488952

Изобретение относится к области радиотехники и связи. .

Измерительный усилитель с управляемыми параметрами амплитудно-частотной характеристики // 2519429

Изобретение относится к области измерительной техники, радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации. Технический результат заключается в увеличении затухания выходного сигнала в диапазоне низких частот при повышенной и достаточно стабильной добротности Q амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) ИУ и большом коэффициенте усиления по напряжению (K0) на частоте квазирезонанса f0. Измерительный усилитель с управляемыми параметрами амплитудно-частотной характеристики содержит источник сигнала, входной дифференциальный каскад, корректирующие конденсаторы, шины источника питания, токовые выходы входного дифференциального каскада, токостабилизирующие двухполюсники, токовое зеркало, эмиттер. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Комплементарный дифференциальный усилитель с расширенным диапазоном активной работы // 2519544

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства усиления аналоговых сигналов с широким динамическим диапазоном. Техническим результатом является расширение диапазона активной работы входного каскада операционного усилителя для дифференциального сигнала, а также получение граничных напряжений его проходной характеристики iвых=f(uвх) на уровне Uгр=0.4÷0,8 В. Комлементарный дифференциальный усилитель с расширенным диапазоном активной работы содержит первый (1) и второй (2) входные транзисторы, входы (3), (4) устройства, первый (5) и второй (6) выходные транзисторы, источник опорного тока (7), первый (8) и второй (9) токоограничивающие резисторы, первый (10) и второй (11) последовательно соединенные вспомогательные резисторы, вспомогательный прямосмещенный p-n переход (12), общий узел (13), первую группу противофазных токовых выходов (14, 15), вторую группу противофазных токовых выходов (16, 17), эмиттерный p-n переход дополнительного транзистора (18), шину (19) источника питания. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Выходной каскад усилителя мощности на основе комплементарных транзисторов // 2523947

Изобретение относится к области радиотехники и связи, а именно к устройствам усиления мощности. Технический результат: повышение на несколько порядков входного сопротивления ВК и его коэффициента усиления по току при достаточно высоком уровне стабильности сквозного тока выходных транзисторов. Устройство содержит: первый (1) и второй (2) выходные транзисторы разного типа проводимости, эмиттеры которых связаны с выходом устройства (3), первую (4) шину питания, связанную с коллектором первого (1) выходного транзистора, вторую (5) шину источника питания, соединенную с коллектором второго (2) выходного транзистора, вход устройства (4) соединен с затворами первого (6) и второго (7) входных транзисторов с управляющим р-n-переходом, стоки которых подключены ко второй (5) шине источника питания, база первого (1) выходного транзистора соединена с истоком первого (6) входного транзистора и стоком первого (8) вспомогательного транзистора, затвор которого подключен к первой (4) шине источника питания, а исток связан с первой (4) шиной источника питания, база второго (2) выходного транзистора соединена с истоком второго (7) входного транзистора и стоком второго (9) дополнительного транзистора, затвор которого соединен с первой (4) шиной источника питания, а исток соединен с первой (4) шиной источника питания через первую (10) цепь последовательно-параллельно соединенных р-n-переходов. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Измерительный усилитель с резонансной амплитудно-частотной характеристикой // 2523953

Изобретение относится к области измерительной техники, радиотехники и связи. Техническим результатом является - увеличение затухания выходного сигнала в диапазоне низких частот при повышенной и достаточно стабильной добротности Q амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) ИУ и большом коэффициенте усиления по напряжению (K0) на частоте квазирезонанса f0. Измерительный усилитель с резонансной амплитудно-частотной характеристикой содержит: источник входного сигнала (1), базу первого (2) входного транзистора, второй (3) входной транзистор, выход (4) устройства, первый (5) токостабилизирующий двухполюсник, первую (6) шину источника питания, токовое зеркало (7), вторую (8) шину источника питания, выход (9), второй (10) токостабилизирующий двухполюсник, первый (11) корректирующий конденсатор, общую шину источников питания (12), второй (13) корректирующий конденсатор, вход (14), дополнительный резистор (15). 6 ил.

Зарядочувствительный предусилитель // 2526756

Изобретение относится к области электроники, а именно к предварительным усилителям для съема сигналов с детекторов ионизирующих излучений при использовании длинной кабельной линии в схемах амплитудной спектрометрии и для регистрации ядерных излучений. Техническим результатом является увеличение динамической емкости предусилителя. Устройство содержит входной полевой транзистор n-типа, канал усиления тока, выполненный на паре биполярных транзисторов pnp-типа, и основной усилитель, выполненный на базе широкополосного операционного усилителя, охваченный резистивно-емкостной обратной связью, причем в зарядочувствительном предусилителе входной полевой транзистор и каналы усиления тока включают каскодно-дифференциально так, что сток входного полевого транзистора подключен к эмиттеру первого биполярного транзистора, исток входного полевого транзистора подключен к эмиттеру второго биполярного транзистора, и коллекторы этих транзисторов подключены к неинвертирующему и инвертирующему входам операционного усилителя соответственно, а величины резисторов нагрузок биполярных транзисторов выбирают из условия минимизации входного шума. 3 ил.

Широкополосный усилитель мощности // 2527202

Изобретение относится к области радиотехники и связи. Техническим результатом является уменьшение уровня нелинейных искажений и шумов различного происхождения в цепи нагрузки ШНУ с неинвертирующим выходным каскадом. Широкополосный усилитель мощности содержит неинвертирующий выходной каскад (1), вход которого связан со входом устройства (2) и источником входного напряжения (3) через согласующий резистор (4), цепь нагрузки (5), подключенную к выходу (6) устройства, связанному с выходом неинвертирующего выходного каскада (1). В схему введен корректирующий каскад (7), токовый выход которого (8) соединен со входом неинвертирующего выходного каскада (1), между входом устройства (2) и входом (9) корректирующего каскада (7) включен первый (10) дополнительный резистор, а выход устройства (6) связан со входом (9) корректирующего каскада (7) через последовательно соединенные дополнительный инвертирующий буферный усилитель (11) и второй (12) дополнительный резистор. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

Быстродействующий драйвер емкостной нагрузки // 2538324

Изобретение относится к области радиотехники и связи. Технический результат заключается в повышении быстродействия драйвера при работе на емкостную нагрузку, расширении диапазона его рабочих частот. Быстродействующий драйвер емкостной нагрузки содержит источник сигнала, связанный со входом буферного каскада, выход которого подключен к конденсатору цепи нагрузки. Выход буферного каскада соединен со входом неинвертирующего усилителя напряжения и выходом усилителя тока, причем между выходом неинвертирующего усилителя напряжения и входом усилителя тока включен корректирующий многополюсник. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство линейного усиления сигнала с амплитудной и фазовой модуляцией с использованием нелинейных усилителей // 2541842

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в передающих и ретранслирующих устройствах для линейного усиления сигнала с амплитудной и фазовой модуляцией с использованием нелинейных усилителей. Техническим результатом является уменьшение искажений, возникающих при усилении сигнала. Устройство содержит первый сумматор, два идентичных нелинейных усилителя мощности, первый вычитатель и второй сумматор, фазовращатель на угол 90°, второй вычитатель, фильтр нижних частот, нелинейный преобразователь, ограничитель, нелинейный преобразователь, перемножитель и пиковый детектор. 1 ил.

Устройство линейного усиления сигнала с амплитудной и фазовой модуляцией с использованием нелинейных усилителей // 2541843

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в передающих и ретранслирующих устройствах для линейного усиления сигнала с амплитудной и фазовой модуляцией. Достигаемый технический результат - уменьшение искажений, возникающих при усилении сигнала. Устройство линейного усиления сигнала с амплитудной и фазовой модуляцией с использованием нелинейных усилителей содержит сумматор, два идентичных нелинейных усилителя мощности, фазовращатель на угол 90°, ограничитель, блок формирования первой составляющей входного сигнала устройства с постоянной амплитудой (далее - блок формирования), блок преобразования первой составляющей входного сигнала устройства с постоянной амплитудой во вторую составляющую входного сигнала с постоянной амплитудой (далее - блок преобразования), при этом блок преобразования содержит фазовращатель на угол 90°, перемножитель и смеситель, блок формирования содержит фазовый детектор, пиковый детектор, нелинейный преобразователь, осуществляющий преобразование отношения поступающих на его входы сигналов по закону арксинуса, и фазовый модулятор. 1 ил.

Ключевой усилитель мощности // 2542879

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к ключевым усилителям высокой частоты, и может быть использовано в радиопередатчиках. Технический результат изобретения заключается в улучшении линейности усиления ключевых усилителей мощности за счет существенного снижения уровня гармоник четных порядков в спектре усиливаемого сигнала. Технический результат достигается за счет ключевого усилителя, в котором высокочастотный сигнал с выхода предварительного усилителя, работающего в режиме усиления класса «А», преобразуется широтно-импульсным модулятором в ряд прямоугольных импульсов, при сложении которых воспроизводится входящий сигнал на новом уровне мощности. Усилитель имеет существенно более низкий уровень гармоник четных порядков по сравнению с известными ключевыми усилителями при сохранении требований также к подавлению гармоник нечетных порядков. 3 ил.