Усилитель низкой частоты с защитой от перегрузки

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - уменьшение искажений выходного сигнала. Устройство содержит регулируемый у-ль 1, у-ль 2 мощности, нагрузку 3, датчик 4 напряжения, выйолненный на трансформаторе , датчик 5 тока, трансформатор 6, три операционных у-ля 7, 10 . и 12, два диода 8 и 13, два КС-филь-- тра 9 и 14 и RC-запаздывающее звено 11. Сигналы с датчиков 4 и 5 у-ля 2 поступают на входы у-лей 7 и 12 и находятся на их выходах в противофазе. Из этих сигналов с помощью диодов 8 и 13 и RC-фильтров 9 и 14 образуются напряжения обратных полярностей, которые , пройдя через у-ль 10 и RC-sa- паздывающее звено 11, осуществляют управление усилением у-ля 1 для возбуждения у-ля 2 в зависимости от перегрузки его выхода, когда величина выходного тока превышает величину выходного напряжения. Цель достигается введением трансформатора 6, у-лей 7, 10 и 12, диодов 8 и 13, RC-фильтров 9 и 14 и RC-запаздывающего звена 11, а также RC-фильтров 9 и 14. Устр-во по ПП.2 и 3 ф-лы отличается выполнением выходного каскада у-ля 2. Даны примеры выполнения RC-фшIЬTpoв 9 и 14, а также выходного каскада у-ля 2 мощности с двуполярным источником питания с заземленной средней точкой и. с однополярным источником питания. 2 3.п. ф-лы, 4 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 Н 03 F 1/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (89) CS 218629 (48) 07.10,82 (21) 7772011 !24-09 ,(22) 26. 08.81 (31) PV 6540-80 (32) 29.09.80 (33) CS (46) 07.04.87. Бюл. У 13 (71) ТЕСЛА, концерновы подник (CS) (72) Генцзе Войтех (С$) (53) 621.375.026(088.8) (54) УСИЛИТЕЛЬ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ (57) Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения — уменьшение искажений выходного сигнала. Устройство содержит регулируемый у-ль 1, у-ль 2 мощности, нагрузку 3, датчик

4 напряжения, выполненный на трансформаторе, датчик 5 тока, трансформатор 6, три операционных у-ля 7, 10 и 12, два диода 8 и 13, два RC-фильтра 9 и 14 и RC-запаздывающее звено

11. Сйгналы с датчиков 4 и 5 у-ля 2 поступают на входы у-лей 7 и 12 и находятся на их выходах в противофазе.

Из этих сигналов с помощью диодов 8 и 13 и КС фильтров 9 и 14 образуются напряжения обратных полярностей, которые, пройдя через у-ль 10 и RC-запаздывающее звено 11, осуществляют управление усилением у-ля 1 для возбуждения у-ля 2 в зависимости от перегрузки его выхода, когда величина выходного тока превышает величину выходного напряжения. Цель достигается введением трансформатора 6, у-лей 7, 10 и 12, диодов 8 и 13, RC-фильтров

9 и 14 и RC-запаздывающего звена 11, а также RC-фильтров 9 и 14. Устр-во по пп.2 и 3 ф-лы отличается выполнением выходного каскада у-ля 2. Даны примеры выполнения RC-фильтров 9 и

14, а также выходного каскада у-ля 2 мощности с двуполярным источником питания с заземленной средней точкой и. с однополярным источником питания.

2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1 1ЗО24

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к усилителям низкой частоты с защитой от перегрузки, Известен усилитель низкой частоты с защитой от перегрузки, содержащий последовательно соединенные регулируемый усилитель, вход которого является входом усилителя низкой часФоты, и усилитель мощности, на выходе которого включены последовательно со- 1О единенные датчик тока и датчик напряжения, выполненный на первом трансформаторе, параллельно которому включена нагрузка усилителя мощности (t"unk — Technik 9-1968. Hi-Pi-Rundfunk-Tuner-Vestirker RTV бОО).

Недостатком устройства является то, что при перегрузке выхода имеются искажения в выходном усиливаемом сигнале. 20

Цель изобретения - уменьшение ис- . кажений выходного сигнала.

Цель достигается тем, что в усн— литель низкой частоты с защитой от перегрузки, содержащий последователь- 25 но соединенные регулируемый усилитель, вход которого является входом усилителя низкой частоты, и усилитель мощно сти, на выходе которого включены последовательно соединенные датчик 3) тока и датчик напряжения, выполненный на первом трансформаторе, параллельно которому включена нагрузка усилителя мощности, между вторичной обмоткой первого трансформатора и входом управления регулируемого усилителя включены последовательно соединенные первый операционный усилитель, первый диод, первый RC-фильтр, второй операционный усилитель и RC-запаздывающее щ звено, а между- датчиком тока и входом второго операционного усилителя включены последовательно соединенные второй трансформатор, третий операционный усилитель, второй диод и второй

RC-фильтр, при этом первый и второй

RC-фильтры выполнены каждый в виде последовательно соединенных шунтирующей параллельной RC-цепи и Г-образной

RC-цепи, постоянная времени шунтирующей параллельной RC-цепи первого RCфильтра больше постоянной времени шунтирующей параллельной RC-цепи второго RC-фильтра, а постоянная времени

Г-образной RC-цени первого RC-фильтра 55 меньше постоянной времени Г-образной

RC-цепи второго RC-фильтра.

Кроме того, выходной каскад усилителя.мощности выполнен по двухтактной схеме на последовательно соединенных по постоянному току первом и втором транзисторах,, имеющих одну структуру, с двуполярным источником питания с заземленной средней точкой, при этом между точкой соединения транзисторов выходного каскада и общей шиной включены последовательно соединенные первичная обмотка первого трансформатора и датчик тока, при этом первый трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, к которой подключена нагрузка усилителя мощности.

При этом выходной каскад усилителя мощности выполнен по двухтактной схеме на последовательно соединенных по постоянному току первом и втором транзисторах, имеющих одну структуру, с— однополярным источником питания, при этом первичная обмотка первого трансформатора включена между коллектором первого и эмиттером второго транзисторов выходного каскада усилителя мощности, точка соединения которых соединена с общей шиной непосредственно, а с отводом первичной обмотки первого трансформатора — через последовательно соединенные датчик кода и однополярный источник питания, вторичная обмотка первого трансформатора выполнена со средней точкой, между соответствующими выводами которой и входом первого операционного усилителя включены последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель и потенциометрический делитель напряжения, при этом первый трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, к которой подключена нагрузка усилителя мощности.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного усилителя низкой частоты с защитой от перегрузки, на фиг.2 — принципиальная электрическая схема выходного каскада усилителя мощности с двуполяриым источником питания с заземленной средней точкой, на фиг.З вЂ” принципиальная электрическая схема выходного каскада усилителя мощности с однополярным источником питания, на фиг.4 — принципиал ная электрическая схема выполнения первого и второго

RC-фильтров.

Усилитель низкой частоты с защитой от перегрузки содержит регулируемый усилитель 1, усилитель 2 мощнос3 13024 ти, нагрузку 3, датчик 4 напряжения, выполненный на первом трансформаторе, датчик 5 тока, второй трансформатор

6, первый операционный усилитель 7, первый диод 8, первый RC-фильтр 9, второй операционный усилитель 10, RCзапаздывающее звено 11, третий операционный усилитель 12, второй диод 13, второй RC-фильтр 14.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Датчики напряжения 4 и тока 5 усилителя 2 мощности присоединяются к первому 7 и третьему 12 операционным усилителям, где они на их выходе на в f5 ходятся в противофазе, из которых на выходе первого 9 и второго 12 RCфильтров образуются напряжения обратных полярностей, к которым присоединен вход второго операционного уси- 2р лителя 10, с выхода которого через

RC-запаздывающее звено 11 осуществляется управление усилением регулируемого усилителя 1 для возбуждения усилителя 2 мощности в зависимости от 25 ,перегрузки его выхода, когда величина выходного тока превышает величину выходного напряжения.

RC-запаздывающее звено 11 на выходе второго операционного усилителя 10 30 управляет плавным разгоном усиления регулируемого усилителя 1 для возбуждения усилителя 2 мощности при перегрузке его выхода преимущественно при динамическом возбуждении. З5

Принцип предлагаемой схемы не меняется, если: вход первого операционного усилителя 7 присоединен к обмотке V трансформатора UT (фиг.2), вход первого операционного усилителя 7 при-щ соединен к сопротивлению R„ (ôèã.3), вход первого операционного усилителя

7 присоединен к нейтральной точке выхода регулируемого усилителя 1 и выхода усилителя 2 мощности, вход тре- 45 тьего операционного усилителя 12 присоединен к нейтральной точке К и обмотке Ч трансформатора UT (фиг.2), вход третьего операционного усилителя

12 присоединен -к нейтральной точке 5р сопротивления К и источника N (фиг.3).

Пример схемы первого 9 и второго

14 RC-фильтров изображен на фиг.4.

При указанных условиях в статическом режиме, т.е. при синусоидальном воз- 55 буждении усилителя 2 мощности, необходимо выполнение условия равенства напряжений на выходах первого 9 и вто19 4 рого 14 RC-фильтров для того, чтобы на выходе второго операционного усилителя 10 управляемое напряжение было нулевым.

Но и при динамическом возбуждении усилителя мощности 2 и при фазовых погрешностях между образцом выходного напряжения и образцом выходного тока на выходе второго операционного усилителя 10 требуется нулевое управляемое напряжение, или чтобы оно хотя бы частично переходило в противоположную полярность по сравнению с требуемой полярностью управляемого напряжения. Поэтому у второго RCфильтра 14 требуется, чтобы нарастание напряжения в нейтральной точке (R2, С2) запаздывалось по сравнению с нарастанием напряжения в нейтральной точке К2, С2 у первого RC-фильтра 9, далее требуется, чтобы падение напряжения в нейтральной точке (R2, C2) у второro RC-фильтра 14 было более быстрое, чем падение напряжения в нейтральной точке (R2, С2) у первого RC — фильтра 9. Эти условия будут выполнены тогда, когда временная константа R1 С1 у первого RC-фильтра 9 больше, чем временная константа R1

С1 у второго RC-фильтра 14, причем временная константа R2, С2 у первого

RC-фильтра 9 меньше, чем временная константа R2 С2 второго RC-фильтра 14.

Изобретение применяется в,цепи уси-. ления низкой частоты блоков более высокой мощности, например киловатт.

Его использование является удобным и для усилителей меньших мощностей. формулаизобретения

1. Усилитель низкой частоты с защитой от перегрузки, содержащий последовательно соединенные регулируемый усилитель, вход которого является входом усилителя низкой частоты, и усилитель мощности, на выходе которого включены последовательно соединенные датчик тока и датчик напряжения, выполненный на первом трансформаторе, параллельно которому включена нагрузка усилителя мощн. сти, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения искажении выходного сигнала, между вторичной обмоткой первого трансформатора и входом управления регулируемого усилителя включены последо5 "l 3024 вательно соециненные первый операционный усилитель, первый диод, первый

RC-фильтр, второй операционный усилитель и RC-запаздывающее звено, а между датчиком тока и входом второго операционного усилителя включены пос.ледовательно соединенные второй трансформатор, третий операционный усилитель, второй диод и второй RC-ôèëüòð, при этом первый и второй RC ôèëüòðû 10 выполнены каждый в виде последовательно соединенных шунтирующей параллельной RC-цепи и Г-образной RC-цепи, постоянная времени шунтирующей параллельной RC-цепи первого RC-филь- 15 тра больше постоянной времени шунти, рующей параллельной RC-цепи второго

RC-фильтра, а постоянная времени Гобразной RC-цепи первого RC-фильтра меньше постоянной времени Г-образной 20

RC-цепи второго RC-фильтра .

2. Усилитель по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что выходной каскад усилителя мощности выполнен по двухтактной схеме на последовательно со- 25 единенных по постоянному току первым и втором транзисторах, имеющих одну структуру, с двуполярным источником питания с заземленной средней точкой, при этом между точкой соединения тран- 30 зисторов выходного каскада и общей шиной включены последовательно соединенные первичная обмотка первого тран19 6 сформатора и датчик тока, при этом первый трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, к котс рой подключена нагрузка усилителя мощности.

3. Усилитель по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что выходной каскад усилителя мощности выполнен по двухтактной схеме на,,последовательно соединенных по постоянному току первом и втором транзисторах, имеющих одну структуру, с однополярным источником питания, при этом первичная обмотка первого трансформатора включена между коллектором первого и эмиттером второго транзисторов выходного каскада усилителя мощности, точка соединения которых соединена с общей шиной непосредственно,, а с отводом первичной обмотки первого трансформатора — через последовательно соединенные датчик тока и однополярный источник питания, вторичная обмотка первого трансформатора выполнена со средней точкой, между соответствующими выводами которой и входом первого операционного усилителя включены последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель и потенциометрический делитель напряжения, при этом первый трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, к которой подключена нагрузка усилителя мощности.

1302419

Составитель Н.Дубровская

Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Редактор А.Шандор

Заказ 1224/55 Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4