Ключевой усилитель мощности

 

Изобретение относится к усилительной технике. Уменьшается коэф. нелинейных искажений, У-ль содержит ШИМ 1, эл-ты 2 и 3 совпадения, формирователь 5 импульсов, двухтактный ключевой у-ль 8 и фильтр 9 нижних частот. У-ль 8 содержит транзисторы 12-15, диоды 16-19. Вновь введены пороговые эл-ты 10 и 11, сумматор 4, эл-ты совпадения 6 и 7. Независимо от уровня сигнала импульсное напряжение на входе фильтра 9 совпадает с сигналом на выходе ЕИМ I, т.е. амплитудная х-ка у-ля линейна и специфических нелинейных искажений, вызванных задерж-кой импульсных сигналов для устранения сквозных токов, не возникает. 2 ил. с (Л фаг.1 N3 4 СО О 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1243083 А1

15И 4 Н 03 Р 3/217

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3766122/24-09 (22) 29.06.84 (46) 07.07.86. Бюл. Ф 25 (71) Ленинградский электротехнический институт им. проф. М. А. БончБруевича (72) А. А. Алексанян, В ° А. Александров и В. А. Галахов (53) 621.375.026(088.8) (56) Патент США Ф 3715649, кл. 321/45P, опублик. 1973.

Патент США 11- 4092610, кл. 330/.207 А, опублик ° . 1978 (прототип). (54) КЛЮЧЕВОЙ УСИЛИТЕЛЬ 11ОШНОСТИ (57) Изобретение относится к усилительной технике. Уменьшается коэф. нелинейных искажений. У-ль содержит

ШИМ 1, эл-ты 2 и 3 совпадения, формирователь 5 импульсов, двухтактный ключевой у-ль 8 и фильтр 9 нижних частот. У-ль 8 содержит транзисторы

12-15, диоды 16-19. Вновь введены пороговые эл-ты 10 и ll, сумматор 4, эл-ты совпадения 6 и 7. Независимо от уровня сигнала импульсное напряжение на входе фильтра 9 совпадает с сигналом на выходе ШИМ 1, т.е. амплитудная х-ка у-ля линейна и специфических нелинейных искажений, вызванных задержкой импульсных сигналов для устранения сквозных токов, не возникает. 2 ил.

1 12

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в качестве усилителя мощности низкой частоты, Цель изобретения — уменьшение коэффициента нелинейных искажений.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого ключевого усилителя мощности; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы предлагаемого ключевого усилителя мощности.

Ключевой усилитель мощности содержит широтно-импульсный модулятор 1, первый и второй элементы 2 и 3 сонпадения, сумматор 4, формирователь 5 импульсон, третий и четвертый элементы 6 и 7 совпадения, двухтактный ключевой усилитель 8, фильтр „9 нижних частот, первый и второй пороговые элементы 10 и 11. При этом двухтактный ключевой усилитель 8 содержит транзисторы 12-15 и диоды 16-19.

Предлагаемый ключевой усилитель мощности работает следующим образом.

С выхода первого и второго пороговых элементов 10 и 11 (фиг. 2 н или г) снимается сигнал, содержащий информацию о состоянии транзисторов и диодов двухтактного ключевого усилителя 8. При открытом транзисторе, например 14, одного плеча днухтактного ключевого усилителя 8 с коллектора этого транзистора снимается некоторый положительный потенциал (0,5

2В), если же открыт параллельно включенный этому транзистору диод 18, то это напряжение (фиг. 2 к) имеет отрицательную полярность (падение напряжения на открь том диоде 18).

В случае, если входной ток фильтра 9 нижних частот протекает через диод 18 t „ (фиг. 2а), то напряжение с выхода второго порогового элемента 11 (фиг. 26) запрещает прохождение импульсов с выхода широтно-импульсного модулятора 1 1 1„ (фиг. 2Я) через первый элемент 2 совпадения (фиг. 2д или з) на вход двухтактного ключевого усилителя 8. С другого выхода широтно-импульсного модулятора

1 импульсы длительностью я(фиг. 2е) передаются через второй элемент 3 совпадения и сумматор 4, на вход формирователя 5 импульсов, который -.åнерирует импульсы (фиг. 2ж) длительностью pt и закрывает третий и чет43083 2 другого плеча и задержка gt не нлия10 .ет на форму напряжения (фиг. 2к), прикладываемого к фильтру 9 нижних

3р или и) ., т. е. амплитудная характеристика предлагаемого ключевого усилите4О

Я

55 нертый элементы б и 7 совпадения на это время

Таким образом, запирающие импульсы (фиг. 2ж) формируются формирователем 5 импульсов только после выключения транзистора 14 днухтактного ключевсго усилителя 8, проводившего ток, пссле чего открывается диод частот, т.е. 7П=VE/Ê. Возможность же протекания сквозного тока исключается.

Гсли же входной ток фильтра 9 нижних частот про гекает через диод днухтактного ключевого усйлителя 8, а параллельно включенный этому диоду транзистор закрыт, то задержка включения транзистора другого плеча создается (фиг. 2ж), а "сквозной" ток в эт ом случае в принципе отсутствует.

Следовательно, в предлагаемом устройстве независимо от уровня сигнала импульсное напряжение на входе фильтра 9 нижних частот (фиг. 2к) совпадает с сигналом на выходе широтно-импульсного модулятора 1 (фиг. 2б ля мощности линейна и специфических нелинейных искажений (как B известном усилителе), вызванных задержкой импульсных сигналов, для устранения сквозныхп токов не возникает.

Формула из о бре тения

Ключевой усилитель мощности, содержащий широтно-импульсный модулятор с прямым и инверсным выходами, формирователь импульсов и первый и второй .элементы совпадения, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам двухтактного ключевого усилителя, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам фильтра нижних частот, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью уменьшения коэффициента нелинейных искажений, в него введены первый и второй пороговые элементы, сумматор и третий и четвертый элементы совпадения, первые входы которых через соответственно первый и второй пороговые элементы соецинены с первым и вторым входами фильтра нижних частот, а выходы

1243083

Составитель Е. Бурашников

ТехРед П.Pлейник КоРРектоР А.Обручар

Редактор Н. Яцола

Заказ 3715/54 Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проект aR, р, . н 4 третьего и четвертого элементов совпадения — соответственно с первым и вторым входами сумматора и первыми входами первого и второго элементов совпадения, вторые входы которых соединены с выходом формирователя им пульсов, вход которого подключен к выходу сумматора.