КАБЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

КАБЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ


RU (11) 2014703 (13) C1

(51) 5 H02H7/20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5043001/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.05.21 
(45) Опубликовано: 1994.06.15 
(71) Заявитель(и): Галактионов Лев Григорьевич; Салов Александр Сергеевич 
(72) Автор(ы): Галактионов Лев Григорьевич; Салов Александр Сергеевич 
(73) Патентообладатель(и): Галактионов Лев Григорьевич; Салов Александр Сергеевич 

(54) КАБЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 

Сущность изобретения: расширение области применения и повышения надежности достигается благодаря введению в кабельный усилитель диодной матрицы 4 из трех диодов 5, 6 и 7, выводы одной полярности которых объединены и подключены к выходу транзисторного усилителя 1, а другие выводы соответственно первого диода 5 - к общей шине, второго диода 6 - к внутреннему проводнику радиочастотного коаксиального кабеля 2, а третьего диода 7 - через токозадающий резистор 8 к второму выводу электропитания, два резистора 9 и 10 смешения, одни выводы которых подключены к общей шине, а другие соответственно первого резистора 9 смещены к внутреннему проводнику кабеля 2 и через конденсатор 11 к выходу усилителя 1, а второго резистора 10 - к точке соединения третьего диода 7 и токозадающего резистора 8. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в предварительных усилителях/ нагруженных на согласованный радиочастотный коаксиальный кабель/ выходной сигнал которых и напряжение питания к которым могут проходить как по одним и тем же проводам/ так и по отдельным изолированным друг от друга проводам.

Известны кабельные усилители/ содержащие последовательно соединенные усилительный каскад на транзисторах/ радиочастотный коаксиальный кабель согласованной нагрузкой и источник электропитания. В этих усилителях нагрузка помещена на конце кабеля/ а ток от источника электропитания проходит через нагрузочный резистор по внутреннему проводнику коаксиального кабеля и непосредственно на усилительный каскад/ т.е. выходной сигнал которых и напряжение питания к которым проходят по одним и тем же проводам.

Недостатками известного кабельного усилителя являются невозможность обеспечить прохождение напряжения питания по отдельному проводу/ изолированному по постоянному току от внутреннего проводника коаксиального кабеля и отсутствие защиты от переполюсовки источника электропитания.

Первый недостаток ограничивает область применения усилителя/ так как он не может быть использован в радиотехнических устройствах/ у которых один вывод нагрузки заземляется/ и/ кроме того/ он создает ряд неудобств в эксплуатации/ так/ например/ к нему нельзя подключить селективный вольтметр с низкоомным входным сопротивлением/ которое заземляет при измерении нагрузочный резистор. Второй недостаток снижает его надежность/ особенно при проведении монтажно-регулировочных и профилактических работ в процессе эксплуатации радиотехнической аппаратуры. При ошибочном подключении другого полюса источника электропитания или при отключенном источнике питания от случайного прикосновения предметов с наведенным электростатическим напряжением приводит к выходу из строя маломощных транзисторов и соответственно усилительного каскада в целом.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и расширение области применения его путем обеспечения возможности прохождения выходного сигнала и напряжения питания как по одному и тому же проводу/ так и по отдельным изолированным друг от друга проводам с одновременной защитой от переполюсовки источника электропитания.

Это достигается тем/ что в кабельный усилитель/ содержащий транзисторный усилитель/ последовательно соединенные радиочастотный коаксиальный кабель с согласованной нагрузкой и источник электропитания/ введены диодная матрица из трех диодов/ выводы одной полярности которых объединены и подключены к выходу транзисторного усилителя/ а другие выводы соответственно первого диода - к общей шине/ второго - к внутреннему проводнику радиочастотного коаксиального кабеля/ а третьего - через токозадающий резистор к второму выводу электропитания/ два резистора смещения/ одни выводы которых подключены к общей шине/ а другие соответственно первого резистора смещения - к внутреннему проводнику радиочастотного коаксиального кабеля и через конденсатор к выходу транзисторного усилителя/ а второго - к точке соединения третьего диода и токозадающего резистора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого кабельного усилителя.

Кабельный усилитель содержит транзисторный усилитель 1/ последовательно соединенные радиочастотный коаксиальный кабель 2 с согласованной нагрузкой 3 и источник электропитания. Одновременно он содержит диодную матрицу 4 из трех диодов 5-7/ выводы одной полярности которых объединены и подключены к выходу усилителя 1/ а другие выводы соответственно первого диода 5 - к общей шине/ второго диода 6 - к внутреннему проводнику кабеля 2/ а третьего диода 7 - через токозадающий резистор 8 к второму выводу электропитания/ два резистора 9 и 10 смещения/ одни выводы которых подключены к общей шине/ а другие соответственно первого резистора 9 смещения - к внутреннему проводнику радиочастотного коаксиального кабеля и через конденсатор 11 к выходу транзисторного усилителя/ а второго резистора 10 - к точке соединения третьего диода 7 и токозадающего резистора 8.

Усилитель работает следующим образом.

При подключении источника электропитания к точке а напряжение питания проходит через нагрузку 3/ внутренний проводник кабеля 2 и через диод 6 в прямом включении на выход усилителя 1. По этой же линии проходит и выходной сигнал/ включая конденсатор 11/ шунтирующий диод 6. В этом случае выходной сигнал и напряжение питания проходит по одним и тем же проводам/ а именно по внутреннему проводнику кабеля 2 и нагрузочному резистору 3. Диоды 5 и 7 находятся в обратном включении и имеют значения порядка десятки-сотни мегаом/ причем такое значение сопротивления диода 7 обеспечивается благодаря включению второго резистора 10 смещения. Поэтому выходной сигнал через диоды 5 и 7 не проходит при такой подаче электропитания.

При подключении источника электропитания к точке 6 напряжение питания проходит через токозадающий резистор 8/ номинальное сопротивление которого выбирается таким/ чтобы обеспечить по постоянному току нормальную работу транзисторного усилителя (оно обычно равняется нагрузочному резистору 3)/ далее через третий 7 и на вход транзисторного усилителя 1. Выходной сигнал в этом случае проходит в нагрузку 3 соответственно через конденсатор 11 и внутренний проводник кабеля 2. Диоды 5 и 6 включены в обратном смещении/ что обеспечивают высокоомные указанные значения сопротивлений/ причем такое значение сопротивления диода 6 обеспечивается благодаря включению первого резистора 9 смещения. Это позволяет изолировать внутренний проводник радиочастотного коаксиального кабеля от прохождения по нему напряжения питания.

При случайной подаче напряжения питания обратной полярности по отношению к заданному диод 6 (или диод 7) находится в обратном включении/ а диод 5 - в прямом. В этих условиях транзисторный усилитель 1 шунтируется по выходу малым сопротивлением диода 5 в прямом включении/ а диод 6 (или диод 7) имеет высокоомное значение и соответственно проводит пренебрежимо малый ток. Такие включения диодов 5-7 при переполюсовке источника питания обеспечивают полную защиту транзисторов/ входящих в транзисторный усилитель 1.

Для нормальной работы кабельного усилителя 1 необходимо предусмотреть согласование радиочастотного тракта. Для этого необходимо резисторы 9 и 10 выбирать из условия

rобр.D 10R9,10 103R3 где rобр.D-значение сопротивления диодов 6 или 7 в обратном включении;

R9,10- значение сопротивления резисторов 9 или 10 смещения;

R3- значение сопротивления нагрузочного резистора/

которое равно волновому сопротивлению кабеля 2.

На практике это условие легко выполняется/ так как значения R3 составляют десятки Ом/ а rобр.D- десятки МОм.

Технико-экономическая эффективность/ предлагаемого кабельного усилителя по сравнению с базовым/ в качестве которого принят прототип/ заключается в том/ что введение в схему кабельного усилителя диодной матрицы из трех диодов/ трех резисторов и конденсатора позволяет обеспечить возможность прохождения выходного сигнала и напряжения питания как по одному и тому же проводу/ так и по отдельным изолированным друг от друга проводам/ что расширяет сферу его применения и одновременно обеспечивает защиту транзисторного усилителя от переполюсовки источника электропитания и этим повышает надежность устройства при эксплуатации.

Использование изобретения позволит разрабатывать высоконадежные и универсальные кабельные усилители/ а введенные в схему элементы легко реализуются в микроэлектронном исполнении. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



КАБЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий транзисторный усилитель, последовательно соединенные радиочастотный коаксиальный кабель с согласованной нагрузкой и источник электропитания, отличающийся тем, что в него введены диодная матрица из трех диодов, выводы одной полярности которых объединены и подключены к выходу транзисторного усилителя, а другие выводы соответственно первого диода - к общей шине, второго - к внутреннему проводнику радиочастотного коаксиального кабеля, а третьего - через токозадающий резистор к выводу источника электропитания, два резистора смещения, одни выводы которых подключены к общей шине, а вторые соответственно первого резистора смещения - к внутреннему проводнику радиочастотного коаксиального кабеля и через конденсатор к выходу транзисторного усилителя, а второго - к точке соединения третьего диода и токозадающего резистора, причем

rобр.д 10Rсм 103Rн,

где rобр.д - значение сопротивления диодов в обратном включении;

Rсм - значение сопротивления резисторов смещения;

Rн - значение сопротивления нагрузки, которое равно волновому сопротивлению радиочастотного коаксиального кабеля.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru