Способ усиления электрических колебаний

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) 34 зю Н 0 НИЯ е приливаемыхлемент и 9 юл.й 41(54) (5 КИХ КО . этих к ный эл лампу,ЭЛЕКТРИЧЕС й на подачеяемый актив- лектронную, елением усиСПОСОБ УСИЛЕН БАНИЙ, основан ебаний на упра ент, например, последуоцим вы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Дробов С.А.устройства. М., 1951тотип). ленных колебаний на нагрузкусловии протекания тока усиколебаний через активный энагрузку, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что,. с целью увеличения коэффциента усиления по мощности за суменьшения мощности подводимых кбаний при сохранении устойчивостработы активного элемента, формикомпенсационное напряжение, синфное .с усиливаемыми колебаниями,до,подачи усиливаемых колебанийактивный элемент суммируют их спенсациоиным напряжением при усло. вии независимости тока усиливаемыхколебаний от их напряжения.Изобретение относится к радио"технике и может использоваться вусилителях на электронных приборахс частично или. полностью встроен"ными внутрь вакуумной оболочки колебательными системами.Известен способ получения электрических колебаний, основанный наподаче этих колебаний на управляемыйактивный элемент, например электронную лампу, с последующим выделениемусиленных колебаний ыа нагрузке приусловии протекания тока усиливаемыхколебаний через активный элемент инагрузку 11),Однако известный способ не позволяет повысить коэффициент усиления по мощности за счет уменьшения при неизменности тока возбужде-.ния и переменного напряжения науправляющем электроде,Цель изобретения - увеличениекоэффициента усиления по мощностиподводимых колебаний при сохраненииустойчивости работы активного элемента.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу усиленияэлектрических колебаний, основанному на подаче этих колебаний на управляемый активный элемент, напримерэлектронную лампу, с последующим выделением усиленных колебаний на нагрузив при условии протекания токаусиливаемых колебаний через активныйэлемен и нагрузку, формируют компен"сационное напряжение, синфазное сусиливаемыми колебаниями, и. до подачи усиливаемых колебаний на активныйэлемент суммируют их с компенсационным. напряжением при условии независимости тока усиливаемых колебанийот их напряжения.Ва фиг.1 приведена эквивалентнаясхема усилителя с общей сеткой, бсу"ществляющего способ; на Фиг.2 - эквивалентная схема усилителя с общейсеткой, поясняющая одно из возможныхнаправлений реализации предлагаемогоспособа (твтродный вариант).Устроиство для реализации предлапгаемого способа содержит активныйэлемент 1, возбудитель 2, нагрузку 3,эквивалентное сопротивление входной колебательной цепи 4, источник5 компенсационного напряжения. Способ осуществляют следующимобразом, 55 В устройстве осуществляющем способ ( фиг.1) между управляющей сеткой 6 активного элемента 1 и цепью связи, входа устройства ( точка С) с нагрузкой 3 ( 2 о) прикладывают переменное компенсационное напряжение х , сосПри усилении мощности электрических сигналов при помощи управляемогоактивного элемента, например, элеит;ронной лампы, включающем подачу пи 5 тающих напряжений на электроды активного элемента 1, подачу усилива-.емого сигнала от возбудителя 2 междууправляющим и эмиттирующим электродами активного элемента 1, пропускание10тока активного элемента 1 через нагрузку 3 и одновременное пропусканиечерез нагрузку 3 по меньшей мере цасти тока возбуждения, одновременно сподачей усиливаемого сигнала между15управляющим электродом и цепью связивозбудителя 2 с нагрузкой 3 прииладыгвают компенсационное переменное наппряжение, составляющее в сумме спеременным напряжением на управляю 20 щем электроде величину, меньше пере"менного напряжения на управляющемэлектроде,Компенсационное напряжение повторяет характер изменения напряже"25ния на управляющем электроде и вобщем случае противофазно ему.При этом напряжение возбуждения,развиваемое на клеммах возбудителя2, в отличие от обычной схемы с об" .З 0 щей сеткой, представляет собой алгебраическую сумму компенсационногонапряжения и напряжения, действующего между управляющим электродоми катодом.З 5В силу этого мощность возбуждения, необходимая для получения одинаковых значений анодного тока и,следовательно, одинаковой по сравнению с известным усилителем по40 схеме с общей сеткой выходной мощности в нагрузке 3, оказывается меньшей во столько раз, во сколько алгебраическая сумма компенсационногонапряжения и напряжения, действую 45 щего между управляющим электродом икатодом, меньше напряжения между уп"равляющим электродом и катодом.Таким образом, за счет уменьшениямощности возбуждения во много раз по"вышается коэфФициент усиления усилителя по мощности при сохранении общего1053269 При этом подача компенсационного напряжения возможна любым известным методом при помощи любых известных для этих целей средств, например, от внешнего синхронизированного с возбудителем источника ( генератора) или, цто является наиболее целеаообразным и перспективным, при помощи встраиваемых в усилитель пассивных элементов (в частности, пассивного многополюсника, как показано на фиг,2).Цепь связи входа усилителя с нагрузкой,. которая в традиционных усилителях образована обычно кабелем или линией передачи, в усилителе, реализующем способ, может быть выполнена также на основе кабеля или линии.передачи в случае использования внешнего источника компенсационного напряжения или может быть образована элементами формирующего компенсационное напряжение пассивного многополюсника или т.п.Конкретное, конструктивное оформление способа может быть самым различным на основе известных средств и не представляет серьезных трудностей для специалистов.Преимущества усилителей, реализую" щих предлагаемый способ, заключаются в том, что коэффициент усиления по мощности по сравнению с традиционными усилителями, собранными по схеме с общей сеткой может быть увеличен,как показали расчетные данные и результа" ты экспериментальной проверки, на порядок и более.Использование предлагаемого способа по построении усилителей мощности на электровакуумных приборах или транзисторах позволит уменьшить число усилительных каскадов, увеличить надежность и промышленный КПД, а также снизить себестоимость радиоустройств широкого применения и соответственно упростить их эксплуатацию.Кроме того, при современном уровне полупроводниковых приборов предлагаемый способ в значительной мере упрощает задачу непосредственной стыковки.оконечных каскадов мощныхусилителей на электровакуумных приборах с предварительными каскадами на транзисторах. ратной связи устройство по схеме собщей сеткой и устройство, реализующее предлагаемый способ, идентичны,.Получено экспериментальное подтверждение эффекта повышения коэффициента усиления (фиг.2).В усилителе компенсационное напряжение появляется между точкамищ, и источника компенсационногонапряжения пассивного многополюсни. Ока 5 при протекании по его элементам тока 18 возбуждения, состояще"го из алгебраической суммы токов:экранной сетки 1, управляющегоэлектрода 1 , тока, протекающего 15через входную колебательную цепьА и тока 1 нагрузки Хц усилителя"=" 1 "аВ результате испытания усилителямощность возбудителя РО при неизменных значениях тока 1 д возбуждениятока 1 д нагрузки 37.д токов, сеток5 и 1 и входной колебательной цепи 254 1.и полезной колебателЬной мощности на сопротивлении нагрузки 3анодной цепи усилителя снижена в20 раз. При этом значение коэффициента усиления усилйтеля по мощности 30согласно предлагаемому способу сос"тавляет 425 (при коэффициенте 30 усиления контрольного усилителя,построенного по традиционной схеме с общейсеткой на том же активном элементе.Предлагаемый способ может бытьреализован практически в любом усили"теле, построенном по схеме с общейсеткой и выполненном на электронномприборе любого типа ( триод, тет" 40род и т.п.) а также и в усилителе,построенном на полупроводниковомприборе . (транзисторе или т.п.),например, по схеме с общей базой;Используемый термин "управляющийэлектрод" имеет широкое значение,охватывающее "управляющую сетку"электронной лампы, "базу." транзистора и т.п. а термин "эмиттерующийэлектрод" соответствует понятиям "ка",50 .тод , эмиттер и т.п. Общим обязательным условием для усилителеи,реализующих предлагаемый способ,;является протекание по меньшей меречасти тока возбуждения через нагруз-ку усилителя.ь В.йав аточка ректор И.Демч ктор писное лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,аказ 8899/55 ВНИИПИ Государстве по делам изоб 113035, Иосква, Ж ж 936го комитета Стений и открыРаущская наб