도허티 증폭기

Doherty amplifier

도허티 앰프는 윌리엄 H에 의해 발명된 변형된 클래스 B 무선 주파수 앰프다. 1936년 벨 전화 연구소 도허티 기존 클래스 B 증폭기는 높은 입력 신호 레벨을 장착할 수 있는 반면, 도허티 파워 앰프는 하나의 전체 앰프 내에서 두 개의 앰프 회로를 사용하여 다른 신호 레벨을 수용함으로써 피크 대 평균 전력 비율이 높은 신호를 수용할 수 있다. 이렇게 해서 앰프는 높은 수준의 선형성을 달성하는 동시에 양호한 전력 효율을 유지한다.

도허티의 날, 웨스턴 일렉트릭 제품 라인 내에서, eponymous 전자 소자는 드라이버와 함께 선형 증폭기로 작동되어 변조되었다. 5만 와트 구현에서 드라이버는 도허티 앰프와는 독립적으로 작동할 수 있는 완전한 5,000 와트 송신기였고, 도허티 앰프는 5,000 와트 레벨을 필요한 5만 와트 레벨로 올리는 데 사용되었다.

앰프는 보통 두 개의 진공관을 병렬로 연결하여 하나는 클래스 B 반송파 튜브로, 다른 하나는 클래스 B 피크 튜브(현대 구현의 동력 트랜지스터)로 접지된 캐리어-피크 증폭기로 구성되었다. 튜브의 소스(운전자)와 부하(안테나)는 +90도와 -90도 위상 편이 네트워크를 통해 분할 및 결합되었다.[1] 대체 구성과 결과 출력 전력에 등록되어 있지만, 이러한 혜택 더고 덜 효율적인 이전 triode에 implementations[2]가 좀 더 나중에 effici보다는 적절한grounded-grid 모함 튜브 그리고 운전자 권력이 효과적으로 passed-through는 관 grounded-cathode 최고 관을 포함했다.enT-테드로이드 구현.[3]

후속 방송 개발

라디오 방송 송신기의 웨스턴 일렉트릭 사의 후계자로서, 도허티 개념은 텍사스 주 댈러스의 콘티넨탈 전자 제조 회사에 의해 상당히 정제되었다.[4]

초기 컨티넨탈 일렉트로닉스의 디자인, James. 웰던 등은 도허티 앰프의 특성을 대부분 유지하면서도 운전자의 중급 스크린-그리드 변조를 추가했다(317B, 등).

도허티의 증폭기를 더욱 정교하게 다듬은 것은 조셉 B에 의해 고안된 고도의 스크린-그리드 변조 방식이었다. 사인턴(317C, 외.

사인톤의 317C 시리즈는 C급 첨두관과 병렬로 연결된 C급 캐리어 튜브로 구성되었다. 튜브의 소스(운전자)와 부하(안테나)는 도허티의 증폭기에서와 같이 +90도와 -90도 위상 변화 네트워크를 통해 분할 및 결합되었다. 변조되지 않은 무선 주파수 반송파는 동일한 제어 그리드 바이어스 포인트를 가진 두 관의 제어 그리드에 적용되었다. 캐리어 변조는 양쪽 튜브의 스크린 그리드에 적용되었지만 캐리어와 피크 튜브의 스크린 그리드 바이어스 포인트가 다르고, 변조가 없고 앰프가 정격 비변조 캐리어 전력을 생산할 때 피크 튜브가 차단되도록 설정되었으며, 두 튜브가 모두 전도되고 각 튜브가 기여하였다.100% 변조를 달성하려면 정격 반송파 출력의 네 배가 필요했기 때문에 100% 변조를 하는 동안 정격 반송파 출력의 두 배가 팅되었다. 두 개의 튜브가 모두 C 등급에서 작동되었기 때문에 최종 단계에서 효율성이 크게 향상되었다.

또한, 테트로드 캐리어와 피크 튜브는 구동력을 거의 필요로 하지 않기 때문에 운전자 내부의 효율도 크게 향상되었다.[5] 그 Sainton 증폭기의 상업적 버전은 cathode-follower 변조기가 아닌 푸시풀 변조기는 patent,[6]고 전체50,000-watt 송신기를 공개 4튜브 형식, 모든 중인 범용 튜브의, 대단한 업적은 317C의 대부분의 significa의 불과 9총 튜브를 사용하여 실시되었다 했다.nt 경쟁사인 RCA의 BTA-50G는 9개 튜브 유형의 총 32개의 튜브를 사용하여 구현되었으며, 이 중 거의 1/2은 특수 목적이며, BTA-50G에만 고용되었다.

북미에만 거의 300대의 CE 317C 송신기가 설치되어, 후속 고출력 트랜지스터 설계가 개발될 때까지 모든 경쟁자를 쉽게 따돌렸다.

비방송 개발

현대 통신 시스템에서는 도허티 증폭기가 4G와 5G 이전 대규모 다중입력 다중출력(MIMO) 기반 기지국에서 갑자기 부활했다. 현대의 통신 시스템이 피크 대 피크 평균 전력 배급량(PAPR)이 높은 OFDM(직교 주파수 분할 멀티플렉싱)과 같은 복잡한 신호 변조 체계를 사용한다는 사실은, 앰프가 최대 효율로 피크 전력에서 작동할 확률은 매우 낮다. 다양한 낮은 전력 수준에서 다중 효율 피크를 나타내는 Doherty 앰프 속성은 현대식 송신기의 평균 효율을 높일 수 있는 매력적인 옵션이다. 도허티 앰프는 "동적 부하 변조"라는 기술을 사용하여 달성할 수 있는데, 이 기술은 메인 앰프가 보이는 부하가 순서상 전력 수준의 함수로 변화하여 낮은 전력 수준에서 효율성을 증대시킨다.

각주

  1. ^ 서부전기의 특허를 우회하기 위해 RCA는 +90도 및 +270도 위상 교대조(Phasor 수학을 공부하는 학생이라면 누구나 알고 있듯이 +270도는 -90도와 같기 때문에 사실상 +90도 및 -90도 위상 교대조(RCA BT-50D, 등)와 동일하다.
  2. ^ WE 117, CE 317A, CE 317B, WAPE 스테이션 구축, 기타.
  3. ^ CE 317C
  4. ^ WECo의 UHF 텔레비전 방송 송신기도 CE로, WECo의 VHF 텔레비전 방송 송신기도 SEL로, 벨 시스템 동의령의 일부로,
  5. ^ 미국 특허 3314024, 조셉 B. Sainton, "고효율 앰프 및 푸시-풀 모듈레이터" 1967-04-11을 발행하여 Continental Electronics Manufacturing Company에 할당
  6. ^ 공개된 푸시풀 모듈레이터는 불평등한 이득이 있는 위상분할기에 이어 위상분할기의 비반복측에서 비반복적인 음극 추종자 모듈레이터(단일보다 큼)와 위상분할기의 반전측에서 역전하는 모듈레이터(단일보다 훨씬 큼)로 구성됐다. 따라서 공개된 푸시풀 모듈레이터는 전혀 푸시풀(push-pull)이 아니었다. 상용 버전은 한 쌍의 튜브를 음극-팔로워 모듈레이터로 병렬로 사용했으며, 결과적으로 두 모듈레이터 튜브의 총체적으로 다른 이득의 균형을 맞출 필요가 없었다. 그러나, 공칭 이득이 동일한 두 개의 모듈레이터 튜브의 균형을 정교하게 맞추는 계획은 그대로 통합되었다.

참조

  • Doherty, W.H. (September 1936). "A New High Efficiency Power Amplifier for Modulated Waves". Proceedings of the IRE. 24 (9): 1163–1182. doi:10.1109/JRPROC.1936.228468.
  • "The Doherty Amplifier: New After 70 Years", Microwave product digest, August 2007
  • "What is a Doherty Amplifier?". Electronics Notes. Retrieved 4 October 2019.

추가 읽기