CN107241076B - 一种功放限幅器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功放限幅器，包括放大限幅单元、过激励保护单元；放大限幅单元包括滤波器、放大限幅电路等，过激励保护单元包括PNP三极管、四通道PIN二极管衰减器等，信号经连接器X1进入放大限幅单元后，经连接器X2输出，连接器X2与连接器X3连接，信号经连接器X3进入过激励保护单元，经连接器X4输出。本发明的限幅器在放大限幅单元后接入过激励保护装置，可以防止输入信号过大，脉冲信号的瞬间过冲，达到限幅的效果。

Description

一种功放限幅器

技术领域

本发明涉及限幅器领域，尤其涉及一种功放限幅器。

背景技术

由于科学技术的发展，人们对基础物理，光源和超导的研究不断深入，伴随全固态功率放大器在电子加速器、激光源等大功率领域的广泛应用，固态功放的功率等级不断提高。根据固态功放的特殊应用，为了提高固态功放的使用可靠性及输出功率的稳定性。需要在大功率固态功放的输入与连续波信号及脉冲信号的输出之间加入功放限幅器，来限制连续波信号及脉冲信号的输出幅度，使输出信号幅度保持稳定。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是限制连续波信号的输出幅度使输出信号幅度保持稳定，提供了一种功放限幅器。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种功放限幅器，包括放大限幅单元、过激励保护单元；

所述放大限幅单元，信号由连接器X1接入，连接器X1连接电阻R2的输入端，电阻R2两端分别通过电阻R1、电阻R3后接地线，电阻R2的输出端连接电容C1的输入端，电容C1的输出端连接滤波器V1的输入端，滤波器V1后依次连接电容C2、电容C3，电容C3的输出端连接滤波器V2的输入端，滤波器V2的输出端连接电容C4的输入端，电容C4的输出端连接连接器X2的输入端；电阻R4的输入端连接12V电源正极，电阻R4前后分别设有接地电容C5、接地电容C6，电阻R4的输出端分别连接第一放大限幅电路、第二放大限幅电路；第一放大限幅电路的输出端连接电容C2的输入端，第二放大限幅电路的输出端连接电容C4的输入端；

所述第一放大限幅电路包括低压差线性调整器V3”，低压差线性调整器V3”的输入口Vi与电阻R4的输入端连接，输入口Vi与电阻R4之间分别设有接地电容C7、接地电容C8、接地电容C9，低压差线性调整器V3”的输出口Vo连接电阻R5的输入端，低压差线性调整器V3”的接地口VGND连接可调接地电阻R6的输入端,输出口Vo、接地口VGND通过电阻R7连接，电阻R5的输出端连接电感L1的输入端，电阻R5的输出端还连接有接地电容C10、接地电容C11、接地电容C12，电感L1的输出端连接至电容C2的输入端；

所述第二放大限幅电路与所述第一放大限幅电路结构相同，包括低压差线性调整器V3’、电阻R4’、接地电容C7’、接地电容C8’、接地电容C9’、电阻R5’、可调接地电阻R6’、电阻R7’、电感L1’、接地电容C10’、接地电容C11’、接地电容C12’，电感L1’的输出端连接至电容C4的输入端；

所述过激励保护单元，连接器X3依次连接电阻R8、电容C13，连接器X4连接电容C14，电阻R8前后分别设有接地电阻R9、接地电阻R10，所述电容C13、电容C14分别连接至四通道PIN二极管衰减器V3的输入输出脚V3-1、V3-3，四通道PIN二极管衰减器V3的偏压脚V3-2依次连接电阻R11、接地电容C15、电阻R12、接地电容C16、电阻R13、接地电容C17、接地电容C18、电阻R14后，连接至PNP三极管V4的集电极C，四通道PIN二极管衰减器V3的分路偏压脚V3-4、V3-5分别分别依次连接接地电容C19、电阻R20，两电阻R20的末端同时连接电阻R21的一端，两电阻R20的末端还同时连接接地电容C20的一端、接地电阻R22的一端，电阻R21的另一端分别连接外加接地电容C21、12V电源；

所述PNP三极管V4的发射极E通过可调电阻R15连接至12V电源，PNP三极管V4的基极B通过电阻R16与发射极E连接，PNP三极管V4的基极B还连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接至NPN三极管V5的集电极C’，NPN三极管V5的发射极E’接地，NPN三极管V5的基极B’分别连接电阻R18、接地电容C17、接地电阻R19，电阻R18的末端分别连接接地电容C18、肖特基二极管V6的负极，肖特基二极管V6正极连接另一肖特基二极管V7正极，肖特基二极管V7负极连接连接器X5；

所述连接器X3还连接有电阻R23的一端，电阻R23的另一端分别连接接地电阻R24、接地电阻R25、电容C22，电容C22的末端连接至检波器N1的RFIN脚，检波器N1的SREF脚、PWON脚、COMM脚分别接地，VPOS脚与IREF脚连接并通过电容C23连接至FLTR脚，VPOS脚与IREF脚同时连接两个接地电容C24，并连接5V电源，同时通过电阻R26连接12V电源，电阻R26两端分别设接地电容C25，VPOS脚与IREF脚同时连接至稳压二极管V8的负极，稳压二极管V8的正极接地；

所述检波器N1的VRMS脚连接至双向触发二极管V9的正极，同时连接测试端口TP1，双向触发二极管V9另一正极接地，双向触发二极管V9的负极分别连接接地电阻R27、接地电容C26、测试端口TP2，并连接至放大器A1的同相输入端；

所述放大器A1的反相输入端通过电阻R29连接放大器A1输出端，电阻R29两端分别设接地电阻R28，放大器A1输出端连接测试端口TP3、电阻R30的一端，电阻R30的另一端连接接地电阻R31，电阻R30的另一端同时连接至放大器A2同相输入端，放大器A2反向输入端连接电阻R32的一端，电阻R32的另一端连接可调电阻R33的中间端，可调电阻R33的一端通过电阻R34连接12V电源，可调电阻R33的另一端连接接地电阻R35；放大器A2输出端分别连接测试端口TP4、电阻R36，电阻R36的末端连接至六反相缓冲器A3的一端，六反相缓冲器A3的另一端分别连接接地电容C27、触发器A4的A4-S0脚；

所述触发器A4的A4-R0脚串联A4-R1脚、A4-R2脚、A4-R3脚、A4-EN脚后，分别连接至电阻R37的一端、二极管V10的正极、连接器X7、场效应管V11的源级S上，一12V电源依次通过电阻R38、六反相缓冲器A5、六反相缓冲器A6连接至二极管V10的负极，电阻R37的另一端连接至12V电源；触发器A4的A4-Q0脚连接缓冲器A7的一端，缓冲器A7的另一端分别连接电阻R39的一端、电阻R40的一端、肖特基二极管V6的正极，电阻R40的另一端串联电阻R41后与连接器X6连接；

所述场效应管V11的漏级S接地，栅极G分别连接电阻R42的一端、接地电阻R43，电阻R42的另一端连接至连接器X8；

信号经连接器X1进入放大限幅单元后，经连接器X2输出，连接器X2与连接器X3连接，信号经连接器X3进入过激励保护单元，经连接器X4输出。

本发明的有益效果：本发明的限幅器在放大限幅单元后接入过激励保护装置，可以防止输入信号过大，脉冲信号的瞬间过冲，达到限幅的效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的放大限幅单元电路连接图；

图3为本发明的过激励保护单元电路连接图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1、2、3所示，本发明的一种功放限幅器，包括放大限幅单元、过激励保护单元；

所述放大限幅单元，信号由连接器X1接入，连接器X1连接电阻R2的输入端，电阻R2两端分别通过电阻R1、电阻R3后接地线，电阻R2的输出端连接电容C1的输入端，电容C1的输出端连接滤波器V1的输入端，滤波器V1后依次连接电容C2、电容C3，电容C3的输出端连接滤波器V2的输入端，滤波器V2的输出端连接电容C4的输入端，电容C4的输出端连接连接器X2的输入端；电阻R4的输入端连接12V电源正极，电阻R4前后分别设有接地电容C5、接地电容C6，电阻R4的输出端分别连接第一放大限幅电路、第二放大限幅电路；第一放大限幅电路的输出端连接电容C2的输入端，第二放大限幅电路的输出端连接电容C4的输入端；

所述第一放大限幅电路包括低压差线性调整器V3”，低压差线性调整器V3”的输入口Vi与电阻R4的输入端连接，输入口Vi与电阻R4之间分别设有接地电容C7、接地电容C8、接地电容C9，低压差线性调整器V3”的输出口Vo连接电阻R5的输入端，低压差线性调整器V3”的接地口VGND连接可调接地电阻R6的输入端,输出口Vo、接地口VGND通过电阻R7连接，电阻R5的输出端连接电感L1的输入端，电阻R5的输出端还连接有接地电容C10、接地电容C11、接地电容C12，电感L1的输出端连接至电容C2的输入端；

所述第二放大限幅电路与所述第一放大限幅电路结构相同，包括低压差线性调整器V3’、电阻R4’、接地电容C7’、接地电容C8’、接地电容C9’、电阻R5’、可调接地电阻R6’、电阻R7’、电感L1’、接地电容C10’、接地电容C11’、接地电容C12’，电感L1’的输出端连接至电容C4的输入端；

所述过激励保护单元，连接器X3依次连接电阻R8、电容C13，连接器X4连接电容C14，电阻R8前后分别设有接地电阻R9、接地电阻R10，所述电容C13、电容C14分别连接至四通道PIN二极管衰减器V3的输入输出脚V3-1、V3-3，四通道PIN二极管衰减器V3的偏压脚V3-2依次连接电阻R11、接地电容C15、电阻R12、接地电容C16、电阻R13、接地电容C17、接地电容C18、电阻R14后，连接至PNP三极管V4的集电极C，四通道PIN二极管衰减器V3的分路偏压脚V3-4、V3-5分别分别依次连接接地电容C19、电阻R20，两电阻R20的末端同时连接电阻R21的一端，两电阻R20的末端还同时连接接地电容C20的一端、接地电阻R22的一端，电阻R21的另一端分别连接外加接地电容C21、12V电源；

所述PNP三极管V4的发射极E通过可调电阻R15连接至12V电源，PNP三极管V4的基极B通过电阻R16与发射极E连接，PNP三极管V4的基极B还连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接至NPN三极管V5的集电极C’，NPN三极管V5的发射极E’接地，NPN三极管V5的基极B’分别连接电阻R18、接地电容C17、接地电阻R19，电阻R18的末端分别连接接地电容C18、肖特基二极管V6的负极，肖特基二极管V6正极连接另一肖特基二极管V7正极，肖特基二极管V7负极连接连接器X5；

所述连接器X3还连接有电阻R23的一端，电阻R23的另一端分别连接接地电阻R24、接地电阻R25、电容C22，电容C22的末端连接至检波器N1的RFIN脚，检波器N1的SREF脚、PWON脚、COMM脚分别接地，VPOS脚与IREF脚连接并通过电容C23连接至FLTR脚，VPOS脚与IREF脚同时连接两个接地电容C24，并连接5V电源，同时通过电阻R26连接12V电源，电阻R26两端分别设接地电容C25，VPOS脚与IREF脚同时连接至稳压二极管V8的负极，稳压二极管V8的正极接地；

所述检波器N1的VRMS脚连接至双向触发二极管V9的正极，同时连接测试端口TP1，双向触发二极管V9另一正极接地，双向触发二极管V9的负极分别连接接地电阻R27、接地电容C26、测试端口TP2，并连接至放大器A1的同相输入端；

所述放大器A1的反相输入端通过电阻R29连接放大器A1输出端，电阻R29两端分别设接地电阻R28，放大器A1输出端连接测试端口TP3、电阻R30的一端，电阻R30的另一端连接接地电阻R31，电阻R30的另一端同时连接至放大器A2同相输入端，放大器A2反向输入端连接电阻R32的一端，电阻R32的另一端连接可调电阻R33的中间端，可调电阻R33的一端通过电阻R34连接12V电源，可调电阻R33的另一端连接接地电阻R35；放大器A2输出端分别连接测试端口TP4、电阻R36，电阻R36的末端连接至六反相缓冲器A3的一端，六反相缓冲器A3的另一端分别连接接地电容C27、触发器A4的A4-S0脚；

所述触发器A4的A4-R0脚串联A4-R1脚、A4-R2脚、A4-R3脚、A4-EN脚后，分别连接至电阻R37的一端、二极管V10的正极、连接器X7、场效应管V11的源级S上，一12V电源依次通过电阻R38、六反相缓冲器A5、六反相缓冲器A6连接至二极管V10的负极，电阻R37的另一端连接至12V电源；触发器A4的A4-Q0脚连接缓冲器A7的一端，缓冲器A7的另一端分别连接电阻R39的一端、电阻R40的一端、肖特基二极管V6的正极，电阻R40的另一端串联电阻R41后与连接器X6连接；

所述场效应管V11的漏级S接地，栅极G分别连接电阻R42的一端、接地电阻R43，电阻R42的另一端连接至连接器X8；

信号经连接器X1进入放大限幅单元后，经连接器X2输出，连接器X2与连接器X3连接，信号经连接器X3进入过激励保护单元，经连接器X4输出。

所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (1)

1.一种功放限幅器，其特征在于，包括放大限幅单元、过激励保护单元；

所述放大限幅单元，信号由连接器X1接入，连接器X1连接电阻R2的输入端，电阻R2两端分别通过电阻R1、电阻R3后接地线，电阻R2的输出端连接电容C1的输入端，电容C1的输出端连接滤波器V1的输入端，滤波器V1后依次连接电容C2、电容C3，电容C3的输出端连接滤波器V2的输入端，滤波器V2的输出端连接电容C4的输入端，电容C4的输出端连接连接器X2的输入端；电阻R4的输入端连接12V电源正极，电阻R4前后分别设有接地电容C5、接地电容C6，电阻R4的输出端分别连接第一放大限幅电路、第二放大限幅电路；第一放大限幅电路的输出端连接电容C2的输入端，第二放大限幅电路的输出端连接电容C4的输入端；

所述第一放大限幅电路包括低压差线性调整器V3”，低压差线性调整器V3”的输入口Vi与电阻R4的输出端连接，输入口Vi与电阻R4之间分别设有接地电容C7、接地电容C8、接地电容C9，低压差线性调整器V3”的输出口Vo连接电阻R5的输入端，低压差线性调整器V3”的接地口VGND连接可调接地电阻R6的输入端,输出口Vo、接地口VGND通过电阻R7连接，电阻R5的输出端连接电感L1的输入端，电阻R5的输出端还连接有接地电容C10、接地电容C11、接地电容C12，电感L1的输出端连接至电容C2的输入端；

所述第二放大限幅电路与所述第一放大限幅电路结构相同，包括低压差线性调整器V3’、电阻R4’、接地电容C7’、接地电容C8’、接地电容C9’、电阻R5’、可调接地电阻R6’、电阻R7’、电感L1’、接地电容C10’、接地电容C11’、接地电容C12’，电感L1’的输出端连接至电容C4的输入端；

所述过激励保护单元，连接器X3依次连接电阻R8、电容C13，连接器X4连接电容C14，电阻R8前后分别设有接地电阻R9、接地电阻R10，所述电容C13、电容C14分别连接至四通道PIN二极管衰减器V3的输入输出脚V3-1、V3-3，四通道PIN二极管衰减器V3的偏压脚V3-2依次连接电阻R11、接地电容C15、电阻R12、接地电容C16、电阻R13、接地电容C17、接地电容C18、电阻R14后，连接至PNP三极管V4的集电极C，四通道PIN二极管衰减器V3的分路偏压脚V3-4、V3-5分别依次连接接地电容C19、电阻R20一端，两电阻R20的另一端同时连接电阻R21的一端，两电阻R20的末端还同时连接接地电容C20的一端、接地电阻R22的一端，电阻R21的另一端依次连接外加接地电容C21、12V电源；

所述PNP三极管V4的发射极E通过可调电阻R15连接至12V电源，PNP三极管V4的基极B通过电阻R16与发射极E连接，PNP三极管V4的基极B还连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接至NPN三极管V5的集电极C’，NPN三极管V5的发射极E’接地，NPN三极管V5的基极B’分别连接电阻R18的一端、接地电容C17、接地电阻R19，电阻R18的另一端分别连接接地电容C18、肖特基二极管V6的负极，肖特基二极管V6正极连接另一肖特基二极管V7正极，肖特基二极管V7负极连接连接器X5；

所述连接器X3还连接有电阻R23的一端，电阻R23的另一端分别连接接地电阻R24、接地电阻R25、电容C22的一端，电容C22的另一端连接至检波器N1的RFIN脚，检波器N1的SREF脚、PWON脚、COMM脚分别接地，VPOS脚与IREF脚连接并通过电容C23连接至FLTR脚，VPOS脚与IREF脚同时连接两个接地电容C24，并连接5V电源，同时通过电阻R26连接12V电源，电阻R26两端分别设接地电容C25，VPOS脚与IREF脚同时连接至稳压二极管V8的负极，稳压二极管V8的正极接地；

所述检波器N1的VRMS脚连接至双向触发二极管V9的正极，同时连接测试端口TP1，双向触发二极管V9另一正极接地，双向触发二极管V9的负极分别连接接地电阻R27、接地电容C26、测试端口TP2，并连接至放大器A1的同相输入端；

所述放大器A1的反相输入端通过电阻R29连接放大器A1输出端，电阻R29两端分别设接地电阻R28，放大器A1输出端连接测试端口TP3、电阻R30的一端，电阻R30的另一端连接接地电阻R31，电阻R30的另一端同时连接至放大器A2同相输入端，放大器A2反向输入端连接电阻R32的一端，电阻R32的另一端连接可调电阻R33的中间端，可调电阻R33的一端通过电阻R34连接12V电源，可调电阻R33的另一端连接接地电阻R35；放大器A2输出端分别连接测试端口TP4、电阻R36的一端，电阻R36的另一端连接至六反相缓冲器A3的一端，六反相缓冲器A3的另一端分别连接接地电容C27、触发器A4的A4-S0脚；

所述触发器A4的A4-R0脚串联A4-R1脚、A4-R2脚、A4-R3脚、A4-EN脚后，分别连接至电阻R37的一端、二极管V10的正极、连接器X7、场效应管V11的源级S上，一12V电源依次通过电阻R38、六反相缓冲器A5、六反相缓冲器A6连接至二极管V10的负极，电阻R37的另一端连接至12V电源；触发器A4的A4-Q0脚连接缓冲器A7的一端，缓冲器A7的另一端分别连接电阻R39的一端、电阻R40的一端、肖特基二极管V6的正极，电阻R40的另一端串联电阻R41后与连接器X6连接；

所述场效应管V11的漏级D接地，栅极G分别连接电阻R42的一端、接地电阻R43，电阻R42的另一端连接至连接器X8；

信号经连接器X1进入放大限幅单元后，经连接器X2输出，连接器X2与连接器X3连接，信号经连接器X3进入过激励保护单元，经连接器X4输出。

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