Устройство для усиления

(5 03 ТВЕННЫЙ НОМИТЕТЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИСССР ГОСУД АРСПО ИЗОБПРИ ГНН ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТР (57) Изоб технике.ние динами для усиле усилитель щие эл-ты ЯСТВО етение ель из ческогния сод2, атт4 и 6,относитсябретения диапазона асширеУстр-воель 1,поминаютр 7 ржит вычита нюатор 3, з ключ 5, фил 12708714282111/2413.07.8715.07.89.А.А. ЧальпЛедовскии621. 375.02Авторское0871, клнижних частот, коммутаторы 8 и 9,переключатели 10, конденсаторы 11,источник 12 опорного напряжения,блок 13 выделения модуля сигнала,блок сравнения 14, эл-т И 15, одновибратор 16, формирователь 17 управляющих импульсов, г-р 18 тактовыхимпульсов и блок задержки 19. В устройстве осуществляется адаптивныйвыбор 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 расширениюдинамического диапазона устройстване только сверху, но и снизу. 1 ил.3 149420Изобретение относится к радиотехнике и можЕт быть использовано для усиления сигналов низких и инфраниэких частот.5Цель изобретения - расширение динамического диапазона входных сигналов,На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенно Ого устройства для усиления.Устройство для усиления содержитвычитатель 1, усилитель 2, аттенюатор 3, запоминающий элемент 4, ключ5, дополнительный запоминающий элемент б, фильтр 7 нижних частот, первый и второй 9 коммутаторы 8 и 9,И - 1 переключателей 10, Н конденсаторов 11, источник 12 опорного напряжения, блок 13 выделения модуля 20сигнала, блок 14 сравнения, элементИ 15, одновибратор 16, формирователь17 управляющих импульсов, генератор18 тактовых импульсов и блок 19 задержки.Устройство для усиления работаетследующим образом.В первом цикле входной сигнал через вычитатель 1 поступает на усилитель 2 и усиливается им, например, 30 до ограничения. С помощью первого коммутатора 8 усилений входной сигнал заряжает конденсатор 11.1. Во втором цикле напряжение с конденсатора 11,1 при помощи второго комму 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 ограничения, ". помощью первого коммутатора 8 усиленный разностный сигнал заряжает конденсатор 11.2, при этом вторая обкладк конденсатора 11.2 с помощью переключателя 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 суммар 50 ный сигнал ослабляется и затем в вычитателе 1 вычитается иэ входного сигнала. Новый разностный сигнал усиливается усилителем 2, затем с помощью первого коммутатора 8 заря 55 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, 5-152 от максимально допустимого выходного напряжения усилителя 2. Если после выполненияциклов 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 11.1-11,Ь) через ключ 5 подается на дополнительный запоминающий элемент 6, Фиксируется в нем и зат.м фильтруется в фильтренижних частот, а все ключи возвращаются в исходное положение.Предположимдо момента времениосуществлены М циклов усиления, и после- циклов у .ления. При этом блоки 5,8,9 и 10 функционируют следующим образом, В нач.льный мои:.нт времени на время первого цикла смыкается ключ 8,1. В то же время все гереключатели 10.1 - 10.11- замкнуты на землю, все ключи 9,1-9.И и 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 з.-м цикле, например, при раэмыкании ключа 8.1, происходит смена положений ключа 10.-1, ключ 9.д замыкается, ключ 5 остается в разомкнутом положении. В Б-ом цикле все ключи 8.1-8.11 разомкнуты, все переключатели 10.1- 10.Ясменили 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 йработа блоков повторяется с той разницей, что за5 6дет к расширению динамического диапазона устройства не только сверху (что характерно и для прототипа), но и снизу. 149420 Составитель Н.ДубровскаяРедактор Л,Пчелинская Техред Л.Олийнык Корректор С.йекмар Заказ 4 129/55 Тираж 884 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 пись значения мплитуды выходного сигнала с помощью ключа 5 происходит после 1-го цикла, что обусловлено соответствующим сигналом от блока 14 сравнения.После записи очередного отсчета все ключи по сигналу установки 11011 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 блоки 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 генератора 18. При совпадении этих сиг-,. налов на выходе элемента И 15 образуется импульс, запускающий одновибратор 16, который вырабатывает требуемый сигнал управления.25Предлагаемое устро;"ство имеет возможность адаптивного выбора числа циклов усиления в зависимости от амплитуды входного сигнала, т.е. устраняет их избыточност , В свою оче 30 редь, устранение избыточных циклов усиления уменьшает уровень коммутационных шумов и, как следствие, веФормула изг бретенияУстройство дю усиления по авт.св. Р 1270871, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, между выходом усилителя и управляющим входом ключа введены последовательно соециненные блок выделения модуля сигнала, блок сравнения, элемент И и одновибратор, а также введены источник опорного напряжения, выход которого соединен с другим входом блока сравнения, и формирователь управляющих импульсов, вход которого является входом для подачи напряжения с выхода генератора тактовых импульсов, а выход соединен с управляющими входами первого, второгокоммутаторов и Ипереключателей 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.