Оптимизация усилительного каскада. Использование линейного режима работы транзисторов в классе А или АВ автоматически приводит к уменьшению нелинейных искажений; идеальный усилитель в режиме усиления класса А обеспечивает полное отсутствие сигналов на гармониках несущей частоты в спектре выходного сигнала. Применение полностью линейного режима характерно только для маломощных усилителей вследствие крайне низкого КПД.
Характерной особенностью линеаризованных усилителей с отрицательной обратной связью является наличие на входе усилителя пассивного сумматора, объединяющего входной сигнал и небольшую долю противофазного выходного сигнала. Существует огромное количество вариантов и модификаций отрицательной обратной связи, а именно: местная обратная связь, охватывающая только один усилительный элемент, или многокаскадная, включающая несколько активных элементов; обратная связь по высокой частоте или по постоянной составляющей. Отрицательная обратная связь обычно проста по исполнению и совместима с интегральной технологией, но имеет ограниченные возможности для линеаризации режима работы усилителя, так как проявляет широкий спектр действия: одновременно изменяется согласование активных компонент, частотная характеристика коэффициента передачи, ток потребления и т.д.
Линеаризация усилителя с использованием выходного смесителя фактически представляет собой инверсную схему включения нелинейного усилителя мощности и смесителя (модулятора), осуществляющего преобразование спектра модулированного сигнала на несущую частоту. Сигнал на несущей частоте в отсутствии модуляции всегда может быть усилен высокоэффективным нелинейным усилителем до требуемого уровня, модуляция в мощный сигнал вносится в оконечном устройстве. Типичным примером такого рода линеаризации является функциональная схема передатчиков с выходным модулятором рис. 1.34.
Рис.1.36. Линеаризация усилителя мощности методом EER
На рис. 1.36 показан вариант линеаризованного усилителя фазомо- дулированного сигнала с подавлением и восстановлением несущей частоты EER (Envelope Elimination and Restoration). Предполагается, что исходный модулированный сигнал на промежуточной частоте wIF имеет угловую модуляцию 0(/) и сопутствующую амплитудную модуляцию A(t). Ограничитель амплитуды подавляет амплитудную модуляцию, детектор огибающей выделяет сигнал, пропорциональный изменению амплитуды. После ограничителя амплитуды сигнал с угловой модуляцией и постоянной огибающей усиливается в высокоэффективном нелинейном усилителе мощности. Выходной амплитудный детектор восста
навливает в усиленном сигнале подавленную ранее амплитудную модуляцию. Очевидно, что реализовать такой квазилинейный усилитель мощности в широкой полосе частот и с высоким качеством модулированного сигнала невозможно. Прежде всего, ограничение амплитуды исходного сигнала приводит переходу амплитудных искажений в фазовые искажения (АМ/ФМ). Другими словами, в последующем амплитудном модуляторе восстанавливается только сопутствующая амплитудная модуляция, но внесенные ограничителем фазовые искажения никак не компенсируются. Не меньшей проблемой является и сопряжение передаточной характеристики амплитудного детектора и амплитудного модулятора в широком диапазоне частот и мощностей.
Do'stlaringiz bilan baham: |