Управляемый п-образный аттенюатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 505 Н 03 0 ПИСАН АВТОРСКОМУ ЗОБРЕТЕНЛЬСТВУ атизировлектрон тукач ан А.С., Теминые резулпаэонныхюаторовектроника,вып 1В.С, ьтаты элекна р . сер, 1974,4)УПРАВЛЯЕМЫЙ П-ОБРАЗНЫЙ АТЮАТОР7) Изобретение относится к радиотеможет быть использовано в широых устройствах с повышеннымииями к стабильности фазоча(5 Н хнике кополос требова стот н ь х ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Томский институт автомсистем управления и радиоэ(56) Дэехцер Г.БЗарубинНекоторые экспериментальпроектирования широкодиатрически управляемых аттени диодах. Вопросы радиоэлРадиоизмерительная технис. 83-95, рис. 7. 50 1626330 А 1 характеристик, Цель изобретения - улучшение согласования и уменьшение зависимости фазового сдвига от вносилого ослабления в диапазоне частот Лгтеноагор содержит входное и выходное Г-образные звенья 1, 2, каждое из которых состоит из первого злел 1 ента с управляелым сопротивлением 3, резистора 4 и второго элемента с управляемьм сопротивлением 5, две катушки 6, 7 индуктивности и два конденсатора 8, 9. По мере изменения ослабления в результате сопротивлений элементов с управляел 1 м сопрогивлением изменяют также их гаразитые реактивнье характеристики, которые вно ят фазовый сдвиг и рассогласованиг. гри работе атгенюатора в широком диапазоне частот. Для компенсации влияния паразигных реактивных параметров элементов с управляемым сопротивлением между Г-образными звеньями П-образного ( аттенюатор; включенС-мост, 2 ил,(4) 12 = 13 14 Тогда 7 х +21 7 +22 15 2 х +22 72 - 21 20 2 х + 21 72 - 21 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в многоканальных измерительных и радиоприемных устройствах и системах с повышенными требованиями к согласованию и стабильности фдзочдстотньтх характеристик.Цель изобретения - улучшение согласования и уменьшение зависимости фазового сдвига от вносимого ослабления в диапазоне чдстот,На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема управляемого П- образного аттенюатора; на фиг, 2 эквивалентная схема управляемого П-образного аттенюатора с учетом паразитных параметров управляемых элементов,Управляемый П-образный аттенюатор содержит входное 1 и выходное 2 Г-образные звенья каждое из которых состоит из первого элемента 3 с управляемым сопротивлением, розисторд 4 и второго элемента 5 с управляемым соттротивлением резистора 4, катушки б и 7 индуктивности и конденсаторы 8 и 9,Упрагттяемыйт П-обраэный дтгенюатор работает следующим образом.Б режиме минимального ослабления сопротивления первых элементов 3 имеют наименьшее значение, а вторых элементов 5 - наибольшее.По мере увеличения сопротивлений первых элсментов 3 и уменьшения сопротивлений вторых элементов 5 (что достигается изменением управляющих напряжений) ослабление, вносимое дттенюдтором, увеличивается. Используя раветтство 511 =. 522 = О,где 511 и 822- элементы матрицы рассеяния эквивалентной схемы дттентоатора (фиг. 2), нетрудно показать, что для предложенного аттенюатора условие согласования имеет вид 2 о =7 2 р,2(1) где 2 о - сопротивление генератора и нагрузки, 7 в и 7 р - полные сопротивления элементов с управляемым сопротивлением соответственно в последовательном и при параллельном плечах. Из эквивалентной схемы (фиг, 2) определяется входное сопротивление дттатттоаторд (аналогично находится т 1 выходное сопротивление)+7 оз х)вх - Р 2 +7 +2 где 2 - сопротивление правой части схемымежду точками а и в. Из фиг. 2 определяемсоотношение для этого сопротивления Оав 2 21 13 + 0213 + 14В уравнении заменим О 2 на 127 в силу симметричностисхемы и учтем, что Подставив 14 в (4), получим С учетом (2) и (3) находим7 вх = 2 оесли 7 о = 2122, (5) а 71 и 72 взаимно обратны, Сравнивая (1) и (5), получим соотношение7122 = 757 р, (6) определяющее условие согласование,С изменением частоты изменяется реактивное сопротивление элементов 3 и 5, что приводит к изменению входного и выходного сопротивлений аттенюатора при отсутствии в схеме корректирующих элементов (6-9), Наличие катушки б индуктивности приводит к уменьшению зависимости фазового сдвига от вносимого ослабления, но ухудшает согласование, так как с ростом частоты растет реак;ивное сопротивление первых элементов 3 и катушки б индуктивностиНаличие конденсаторов 8 и 9 приводит к тому, что с ростом частоты вход и выход дттенювтора оказываются дополнительно соединенными через резистор 4, конденсатор 9, элемент 3, а также через первый элемент 3, конденсатор 8, резистор 4, Поскольку реактивное сопротивление конденсаторов 8 и 9 уменьшается, это компенсирует увеличение реактивного сопротивления последовательного плеча аттенюатора, что приводит к выравниванию входного и выходного сопротивлений, Аналогично можно показать, что конденсаторы 8 и 9 выравнивают в диапазоне частот входное и выходное сопротивления за счет компенсации реактивного30 35 40 45 сопротивления катушки 7 индуктивности, Таким образом, при выполнении условия (6), аттенюатор согласован в широкой полосе рабочих частот,Фазовый сдвиг выходного сигнала аттенюатора относительно входного в диапазоне ослаблений определяется следующим соотношением ЛР ( Ъ, р, т ) = Р ( Е з мин, 2 р макс, 1 )- ф(2 з макс 7 рмин, ),где Г - частота; индексы макс, мин соответствуют максимальному и минимальному значениям резистивной составляющей полного сопротивления элементов с управляемым сопротивлением,Из последнего выражения следует, что фазовый сдвиг в управляемом аттенюаторе зависит от частоты, а также от уровня вносимого ослабления и определяется соотношениями между реактивной и резистивной составляющими полных сопротивлений элементов с управляемым сопротивлением, Изменение фазового сдвига тем меньше, чем меньше отношение реактивной составляющей к активной составляющей полного сопротивления управляемого элемента, Уменьшение изменения фазового сдвига в предложенном устройстве достигается следующим образом,В режиме минимальноо ослабления сопротивления первых элементов 3 (фиг. 1 и 2) минимальны, поэтому их емкостной составляющей можно пренебречь. Паразитные индуктивности первых элементов 3 компенсируются конденсаторами 8 и 9, образующими с ними и с катушкой 6 индуктивности фильтр нижних частот. Поскольку сопротивления вторых элементов 5 максимальны в рассматриваемом режиме, то индуктивность их мала и ею можно пренебречь. Емкости элементов 5 компенсируются катушкой 7 индуктивности и обра 5 10 15 20 25 эующей с ними фильтр низкой частоты. Кроме того, катушка 6 конденсаторы 8 и 9 для первых элементов 3, катушка 7 для вторых элементов 5 совмещают в себе функции линий задержки, которые создают фазовый сдвиг, обратный по знаку фазовому сдвигу аттенюатора без введения компенсирующих элементов. Действительно, при минимальном ослаблении основная часть сигнала поступает с входа на выход аттенюатора по цепи: первый элемент 3, катушка 6 индуктивности, элемент 3, По мере увеличения резистивных сопротивлений первых элементов 3 сигнал с входа на выход поступает по цепи; резистор 4, второй элемент 5, схема задержки, (6, 7, 8 и 9), второй элемент 5, резистор 4, Индуктивности катушек 6 и 7, а также емкости конденсатпрое 8 и 9 выбирают обычно в 2-6 раэ больше паразитных индуктивностей и емкостеи элементов с управляемым сопротивлением, что обеспечивает в итоге компенсацию изменения фазового сдвига, вносимого аттенюатором, в широкой полосе частот и вносимых ослаблений. Формула изобретения Управляемыи Г 1-образный аттенюатор, содержащий входное и выходное Г-образные звенья, в продольном плече каждого из которых включен первый элемент с управляемым сопротивлением, а в поперечном последовательно соединенные резистор и второй элемент с управляемым сопротивлением, другой вывод которого соединен с общейшиной,отличающийся тем,что, с целью улучшения согласования и уменьшения зависимости фазового сдвига от вносимого ослабления в диапазоне частот, между Г-образными звеньями и между отводами Г-образных звеньев включены соответственно катушки индуктивности, а между выводами катушек индуктивности перекрестно включены соответствующиеконденсаторы,1626330 Рие 2 аказ 283 Тираж 442 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-и агарина, 1 Составитель В.ЧерныхРедактор В.Бугренкова Техред М,Моргентал Корректор М.П ательский комбинат "Патент", г, Ужгор 11.