Импульсный усилитель

(51)5 Н 03 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ юл, 919титут авт атиэир радиоавлени ко и Б.И.(57) Изобретениетехнике. Цель изоние выбросов на иристике. Импульснжит активный элемсмещения, выходнуюнивающую цепь 2,оси я к радио - .уменьшей характетель .содер- элементами ретени ре ходи Й усил нт 1 с ующе-вырав 3 линии гла Г ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ 01 НТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Томский инсв анных сис тем упэлектроники(56) Шварц Н.З.ные усилители СВрадио, 1980, с.2 передачи, Н неоднородностей 4 и балластный резистор 5, Резистор 5 выполняет функцию элемента, выравнивакщего коэффициент передачи, а такжефункцию согласованной нагрузки отрезка 3. Его сопротивление выбираетсяблизким к волновому сопротивлению отрезка 3. Импульсный сигнал усиливается активным элементом 1 и через цепь2 передается на выход усилителя, Одновременно часть сигнала с цепи 2ответвляется и распространяетсявдоль отрезка 3, не отражаясь от него. Сигнал отражается от М неоднородностей 4. Их сопротивления выбираются. такими, чтобы отраженные от нихсигналы были равны по амплитуде ипротивоположны по фазе выбросам напереходцой характеристике усилителядля компенсации этих выбросов, 4 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано вгигабитовых вычислительных комплексах и устройствах и системах обработ 5ки сигналов пикосекундного диапазона,Цель изобретения - уменьшение выбросов на переходной характеристике,На фиг.1 приведена электрическаяструктурная схема импульсного усилителя; на фиг,2 - выходной импульсизвестного (сплошная линия) и предлагаемого (пунктирная линия) усилителей(штрихпунктирная линия - импульсынапряжения, возникающие за счет введенных неоднородностей и компенсирующие паразитные выбросы напряжения);на фиг,3 - неоднородности в виде распределенных структур; на фиг,4отрезок линии передачи на неоднородной линии с увеличивающимся к ее выходу волновым сопротивлением.Импульсный усилитель содержитактивный элемент 1 с элементами смещения, выходную согласующе- выравнивающую цепь 2, отрезок 3 линии передачи, Я неоднородностей 4 и балластный резистор 5.Импульсный усилитель работаетследующим образом,30Импульсный сигнал поступает навход активного элемента 1, усиливается им и через согласующе-выравнивающую цепь 2 передается на выход устройства, Одновременно с выхода согла 35сующв-выравнивающей цепи 2 частьсигнала ответвляется и распространяется вдоль отрезка 3 линии передачи.При этом балластный резистор 5 выполняет функцию выравнивающего коэффициент передачи элемента, Кроме того, он выполняет функцию согласованной нагрузки отрезка 3 линии передачи, Его сопротивление выбираетсяблизким к волновому сопротивлению 45линии передачи. Поэтому от него сигнал не отражается и линия может бытьвыбрана практически неограниченнойдлины, Сигнал отражается от Х неоднородностей 4, Сопротивление этихнеоднородностей выбиоается так, чтоотраженные от них сигналы равны поамплитуде и противоположны по фазевыбросам на переходной характеристике импульсного усилителя для осуще 55ствления компенсации этих выбросов(фиг.2).В известном усилителе для обеспечения минимально возможного времени нарастания фронта выходного импульса реализуют с помощью согласующе-выравнивающей цепи максимально широкую полосу рабочих частот, При этом форма амплитудно-частотной характеристики усилителя приближается к П-образной, и фазочастотная характеристика усилителя в области верхних частот становится существенно нелинейной, что и приводит к выбросам на переходной характеристике, Кроме того, при реализации сверхширокополосных импульсных усилителей имеют место локальные искажения час то тных характеристик (например, из-за паразитных резонансов в конструкции). Поэтому выбросы на выходном импульсе возможны не только в области его фронта, но и на значительном удалении от него, Компенсация последних известными методами практически трудно осуществима, так как одновременно необходимо компенсировать частотные и фазовые искажения усиливаемого сигнала в локальной части его спектра,В предлагаемом устройстве выбросы на выходном импульсе компенсируются отраженными сигналами от М неоднородностей 4, Причем время распространениял 2 1 НЬя ч сигнала до М-й неоднородности 4 иобратно (обратно отражается сигналпо форме, близкий к компенсируемомувыбросу) соответствует началу М-говыброса относительно начала переходного процесса (фиг.2), Характер ивеличина полного сопротивления неоднородности 4, а также способ еевключения в отрезок 3 линии передачи (последовательно или параллельно)устанавливаются в зависимости от полярности, амплитуды и ширины компенсируемого выброса, Например, при положительной полярности выброса(фиг.2, первый выброс) неоднородность может быть реализована в видеемкости либо в виде параллельно резистивно-емкостной цепи, при отрицательном выбросе - в виде последовательной резистивно-индуктивной цепи.Для получения отраженного сигналаразных знаков неоднородность выполняется, например, в виде последовательного 1 Ц.С-резонансного контура, 51 5664В выполнении неоднородностей 4 используется следующее свойство линии передачи. Если сопротивление неоднородности меньше волнового сопротивле 5 ния линии, то сигнал от нее отражается с отрицательным знаком, если больше волнового - с положительным знакомНеоднородности 4 могут быть реализованы в виде распределенных элементов (фиг.З).Таким образом, предлагаемый усилитель позволяет не только выделить из сигнала корректирующую часть спектра, но и задержать на необходимое время эту часть, что в итоге позволяет путем разноса во времени компенсировать независимо Б выбросов либо любой иэ И выбросов на выходном импульсе импульсного усилителя, 20 Формула изобретенияИмпульсный усилитель, содержащий последовательно соединенные активный 62элемент и выходную согласующе-выравнивающую цепь, при этом вход активного элемента является входом им -пульсного усилителя, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью уменьшения выбросов на переходной характеристике, введены отрезок линии передачи, М неоднородностей и балластный резистор, причем вход отрезка линии передачи включен между общей шиной и выходом выходной согласующе-выравнивающей цепи, при этом каждая неоднородность включега в отрезок линии передачи на расстоянии 1= ч /2 от его входа, где ч скорость электромагнитной волны в отлрезке линии передачи, с н - временное положение начала Я-го выбросаотносительно начала переднего фронта импульса, И - количество компенсируемых выбросов1566462 Составитель В;ЗарщиковТехред М.Дидык Корректор Л.Патай Редактор И.Шулла Заказ 227 Тираж 653 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101