Усилитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (11) ГОСУДАРСТВЕННЬ 1 Й КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 731555, кл. Н 03 Р 3/42, 1980.2, Крылов Г.М Смирнов Г.А., Волкоедов А.П., Губарчук В,Н. Принципы и методы регулировки усиления11 в транзисторных усилителях М., Энергия", 1974, с. 114, рис. 5-17 (прототип).(54)(57) УСИЛИТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные управляемыйаттенюатор, выполненный по Г-образной схеме, разделительный конденсатор, усилительный каскад и цепь отза) Н 03 С 3/30 Н 03 Р 1/34 рицательной обратной связи, включенную между выходом усилительного каскада и управляющим входом управляемого аттенюатора, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, управляемый аттенюатор выполнен с регулировкой параллельного плеча, а цепь. отрицательной обратной связи - на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого является входом, а выход в .выходом цепи отрицательной обратной связи, выход операционного усилителя через резистор обратной связи соединен с его инверО тирующим входом, который через регу-лируемый резистор соединен с общей шиной, а через дополнительный резис- %Уф тор - с источником опорного напряжения.Изобретение относится к электроФехнике и может использоваться в качестве высокочувствительного усилительного устройства в аппаратуресредств автоматики и телерадиоприема, 5Известен усилитель, выполненныйпо каскадной схеме на трех полевыхтранзисторах с регулировкой режимапо постоянному коду 1,Однако глубина регулирования в 10известном усилителе ограничена величиной напряжения отсечки второго транзистора,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является 15усилитель, содержащий последовательно соединенные управляемый аттенюатор, выполненный по Г-образной схеме, разделительный конденсатор,усилительный каскад и цепь отрицательной обратной связи, включеннуюмежду выходом усилительного каскадаи управляющим входом управляемогоаттенюатора 2.Однако в известном усилителе для 25уменьшения нелинейных искажений предусмотрена перестройка коэффициентапередачи диодно-резистивного аттенюатора с помощью управляемого сопротивления, выполненного на тран" З 0зисторе, глубина регулирования которого ограничивает эффективностьтакой перестройки и тем самым снижает динамический диапазон.35Цель изобретения - расширениединамического диапазона.Для достижения указанной цели в усилителе, содержащем последовательно соединенные управляемые аттенюа тор, выполненный по Г-образной схеме, разделительный конденсатор, усилительный каскад и цепь отрицательной обратной связи, включенную между выходом усилительного каскада и 45 управляющим входом управляемого аттенюатора, управляемый аттенюатор выполнен с регулировкой параллельного плеча, а цепь отрицательной обратной связи выполнена на операци онном усилителе, неинвертирующий вход которого является входом, а выход - выходом цепи отрицательной обратной связи, выход операционного усилителя через резистор обртаной связи 55 соединен с егоинвертирующим входом, который через регулируемыйрезистор соединен с общей шиной, а через дополнительный резистор - с источником опорного напряжения.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого усилителя,Усилитель содержит усилительныйкаскад 1, выполненный на транзисторах 2-4, управляемый аттенюатор 5,выполненный на диодах 6 и 7, резисторах 8 и 9, цепь 10 отрицательнойобратной связи (ООС), выполненнуюна операционном усилителе 11 с резистором 12 обратной связи (ОС), нарегулируемом резисторе 13, дополнительном резисторе 14, а также источник 5 опорного напряжения (ОН),разделительный конденсатор 16.Усилитель работает следующим образом.В исходном состоянии, когда навход усилителя поступает минимальныйуровень напряжения переменного входного сигнала, общий коэффициент усиления каскадного усилителя максимален (Е ща) . Уровень задержки автоматической регулировки усиления(АРУ) определяется величиной опорного напряжения Бо Р,. которое поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 11 через дополнитель 1 ный резистор 14. При этом выходноепостоянное напряжение операционногоусилителя 11 близко к нулю и практически не влияет на режим работы управляемого аттеиюатора 5, коэффициент передачи которого в пределах заданной задержки АРУ практически близко к единице. Выделенное постоянноенапряжение на выходе операционногоусилителя 11 формируется как разност"ное напряжение источника ОН 15 ПРи напряжения, поступающего на его неинвертирующий вход с выхода усилительного каскада 1, и используется в качестве регулирующего напряжения управляемого аттенюатора 5.При минимальном уровне напряжения входного сигнала коэффициент усиления операционного усилителя 11 близок единице и обусловлен запертым транзистором регулируемого резистора 13, на управляющий вход которого поступает запирающее напряжение.Это запирающее напряжение в процессе регулирования уменьшается пропорционально увеличивающемуся уровню напряжения входного сигнала. Коэффициент усиления операционного усилителя 113 1113880 К может быть представлен выражени- ем При максимальном входном уровне переменного сигнала глубина этой местной отрицательной обратной связибудет максимальной, что обусловлено максимальным коэффициентом передачи операционного усилителя 11 в цепи 1 О отрицательной обратной связи; Глубина местной отрицательной обратной связиможет быть найдена из выражения К К о й, а Кпр 1(2) г процесСе регулиров величина сопротивл ния;ниятора 13,аль- открыегулируемого рез еличина дифферен ого сопротивлени ых диодов 6 и 7. чрев пр При минимальном коэффициенте передачи управляемого аттенюатора 5 и максимальной глубине отрицательной обратной связи коэффициент усиления усилителя будет минимальным (К). Местная отрицательная обратная связь усилителя с регулируемой глубиной Я совместно с управляемым аттенюатором 5 обеспечивают изменение. коэффициента усиления усилителя от Кдо К щ, прн изменении входного сигнала в широком динамическом диапазоне, при этом предотвращается перегрузка усилителя по входу и обеспечивается высокая линейность амплитудной характеристики. 30 Составитель И. Водяхинктор С. Тимохина Техред Т.Маточка ектор тяг каз 6633 861 Пенного комитета СССРетений и открытийРаушская наб., д, 4/5/44 Тираж ВНИИПИ Государст по делам изоб 13035, Москва, Жодписно илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,где К - величина сопротивления резистора 12 ОС;К - величина сопротивления регулируемого резистора 13. 1 ОИэ выражения (1) следует, что по мере нарастания уровня напряжения входного сигнала увеличивается коэф-, фициент усиления операционного усилителя 11. Постоянное напряжение, 15 выделяемое на выходе операционного усилителя 11, прикладывается к диодам 6 и 7 в прямом направлении и по мере нарастания этого напряжения про исходит уменьшение дифференциально го сопротивления диодов 6 и 7, При максимальном уровне напряжения входного сигнала за счет уменьшения дифференциального сопротивления диодов 6 и 7, коэффициент передачи управляе 25 мого аттенюатора 5 становится значительно меньше единицы, при этом исключается перегрузка усилителя большим уровнем входного сигнала. ,Через открытые диоды 6 и 7 с выхода операционного усилителя 11 на вход усилительного каскада 1 поступает переменное напряжение, которое по отношению ко входному переменномуо напряжению сдвинуто по фазе на 180 Это напряжение поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 11 с выхода усилительного каскада 1. коэффициенты, учитывающие параметры неперестраиваемых элементов схемы в