Логарифмический усилитель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик.(22) Заявлено 25,1276 (21) 2435492/18-09с присоединением заявки МВ(51)М. Кл. С Об 6 7/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открыти й(54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ й,ад.з Изобретение относится к радиотехнике.Известен логарифмический усили-. тель, содержащий дифференциальный каскад, инвентирующий вход которого подключен к источнику сигнала и первому выводу нелинейного элемента 1).Однако известный логарифмический усилитель не обладает необходимым 10 динамическим диапозономЦель изобретения - расширение динамического диапазона. Для этого в логарифмическом усилителе, содержащем дифференциальный каскад, инвертирующий вход которого подключен к источнику сигнала и первому выводу нелинейного элемента, второй вывод нелинейного элемента соединен с неинвертирующим входом дифференциального каскада непосредственно и с общей шиной - через резистор.На чертеже представлена структурная электрическая схема логарифмического усилителя. 25Логарифмический усилитель содержит дифференциальный каскад 1, нелинейный делитель, состоящий из нелинейного элемента 2 и резистора 3, резистор 4. Дифференциальный каскад имеет постоянный коэффициент усиления на линейном участке амплитудной характеристики, равный ККоэффициент передачи нелинейного делителя где К - с о про ти влен и е нели н ей н о го элемента 2,Вз - сопротивление резистора 3,Выходное напряжение лога 1 Лфмического усилителяьых.ьхх нд)где Ч - входное напряжение.вх.Логарифмическая амплитудная характеристика формируется за счет изменения сопротивления В нелинейного элемента 2 по требуемому закону под воздействием усиливаемого входного сигнала.Закон изменения коэффициента передачи нелинейного делителя Кнд и сопротивления Ве нелинейного элемента 2 на соответствующих участках амплитудной характеристики (АХ) описывается следующими в,ражениями:-КкндУ довлд 17 ХВх,В = Я к ндХ ндп коди =О -и ЬХ 6 Х д ВлХ 2 а э к диапазона дОд О ЬХ 1 - К н д л-ОЬх Еых нд,Формула изобретения до =О -О Вх Ьх 2 ьл 1 На линейном участке АХ На логарифмическом участке АХ На квазилинейном участке АХ ндч к ОК и -Кх вхй у ьхЕ х где К - коэффициент усиления лога3ри рифмического усилителя налинейном участке АХ;Чх 1 - входное напряжение усилктеля, при котором начинаетсяло Гари фмиров ани е; 3 О Чв-, Ч- значения входного напряжения на ссответствующихучастках АХ.На ли н ейном участ ке АХ сопрот и вдение Н нелинейного элемента 2 постоянно. С ростом входно 1 о си гнала сопротивление В 2 нелинейного элемента 2 уменьшается,. а коэффициент передачи нелинейного делителя Кнд возрастает. В качестве нелинейного элемента 2 может быть использован полупроводниковый диод.Напряжение на. входе дифференциального каскада равно разности входного напряжения Чх и выходного напряжения нелинейного делителя Диапазон изменения входного напряжения на логарифмическом участке 50 амплитудной характеристики логарифмического усилителя и схемы прототипа соответственно равен:/до,:о (-к,-и Ьх. Ьл.2 л н.д 2 Вх,. где Ч 62 - напряжение на входе усилктеля, соответствующее 6 Оточке перехода из логарифмического участка АХ в квазилинейный;Кнд 2 - ВЕЛИЧИНа КОЭФФИЦИЕНта ПЕРЕ- дачи нелинейчого делителя 5 соответствующая точке перехода из логарифми 1 еского участка в квазилинейный.Выигрыш в расширении динамического диапазона одного каскада с ЛАХ равен Для многокаскадного усилителя с ло гари фмической амплитудной хар акт еристикой диапазон изменения входного напряжения и-каскада для предлагаемой схемы и схемы прототипа соответственно равен где Чд - напряжение на входе п каскада при подаче на вход первого каскада напряжения, соответствующего точке перехода логарифмического участка АХ в квазилинейный, т,е. Чр, и = ЧьхКх Чьхвыигрыш в расширении динамического где К - величина коэФФициентандцпередачк нелинейного делителя п-каскада, соответствующая подаче на вход усилителя напряжения ЧТак как КК, тознд,п,нр,д Величина Кнд = Г (к, п) . Расширение дкапазона тем больше, чем больше К и чем больше число каскадов в усилителе.Технико-экономическая эффектквносгь логарифмического усилителя заключается в расширении дкнамическогс диапазона. Логарифмический усилитель, содержащий дифференциальный каскад, инвертирующий вход которого подключенк источнику сигнала и первому выводунелинейного элемента, о т л и ч а ющ и й с ч тем, чтох с целью расажрения динамического диапазона, второй вывод нелинейногс элемента соединен с неинвертирующим входом дифференциального каскада непосредственно и с общей шиной - через резистоо.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Р 3524074,кл. 6 Об, С 7/24, 19 б 7.720425 Сост авит ель О. Ка бари хо Редактор Федотов Техред О,Легеза КорректШарош 10220/34 Тираж 751 По ЦНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, 1.осква, Ж, Раушская наб., писное акаэ 4/ Филиал ППППатент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4