Усилитель мощности

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в усилительных схемах переменного напряжения и является усовершенствованием устройства по авт. св. Ns 1532994. Цель изобретения - расширение диапазона частот усиливаемого сигнала . Усилитель мощности содержит усилительный каскад 1, блокЗ питания, коммутатор 4, блок 6 суммирования, блок 7 сравнения, блок управления. Новым является введение дополнительного входа в блок сравнения и подключенного к входу усилительного каскада 1, выполненного по схеме с общим коллектором. Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый усилитель мощности представляет собой следящую систему регулирования, которая СП с XI 00 го N N) СО fc

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я}й Н 03 F 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ с

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М

С:

Юие1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1532994 (21) 4702801/09 (22) 20.04.89 (46) 07.05.92. Бюл. N 17 (71) Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" (72) В.В.Гончаров (53) 621.375.026(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1532994, кл. Н 03 F 3/20, 06.10.87. (54) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ (57).Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в усилительных схемах переменного напряжения и является

„„SU „„1732423 А2 усовершенствованием устройства по авт. св. М 1532994. Цель изобретения — расширение диапазона частот усиливаемого сигнала. Усилитель мощности содержит . усилительный каскад 1, блок 3 питания, коммутатор 4, блок .6 суммирования, блок 7 сравнения, блок управления. Новым является введение дополнительного входа в блок сравнения и подключенного к входу усилительного каскада 1, выполненного по схеме с общим коллектором. Сущность изобретения заключается.в том, что предлагаемый усилитель мощности представляет собой следящую систему регулирования. которая

1732423

45 подключает более высокий уровень питающего напряжения к усилителю мощности, поддерживая напряжение на базо-коллекторном переходе транзистора 2 усилительного каскада 1 на уровне не менее, чем напряжение, обеспечивающее заданный уровень нелинейных искажений, и отключает от усилителя мощности тот или иной уроИзобретение относится к радиотехнике, а именно к усилителям мощности, и является усовершенствованием устройства по авт. св, ¹ 1532994, Известный усилитель мощности содержит усилительный каскад, выполненный на транзисторе, блок питания, коммутатор, блок суммирования, блок сравнения, блок управления и работает как следящая система регулирования, которая, подключая к усилительному каскаду тот или иной источник блока питания, поддерживает напряжение на KgilllGKTQpHQ-эмиттерном переходе транзистора усилительного каскада на уровне не менее, чем напряжение, обеспечивающее заданный уровень нелинейных искажений и не более, чем разность между напряжением подключенного в данный момент к усилительному каскаду источника питания и напряжением предыдущего источника питания, сигнал управления снимается с коллекторно-эмиттерного перехода транзистора усилительного каскада.

Из принципа работы усилителя следует то, что его недостатком является узкий диапазон усиливаемых частот, Причиной, обусловившей появление этого недостатка, является время включения транзисторных ключей, оказывающее сильное влияние на величину КПД и уровень нелинейных искажений.

Цель изобретения — расширение диапазона частот усиливаемого сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в усилитель мощности введен дополнительный вход в блок сравнения, который соединен с входом усилительного каскада, транзистор усилительного каскада включен по схеме с общим коллектором, причем блок сравнения выполнен на первом и втором компараторах, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока сравнения, между первым и вторым и между первым и дополнительным входами блока сравнения включены резистивные делители, выходы которых соединены с первым входом соответственно первого и второго компараторов, а вторые входы первень питающего напряжения, поддерживая напряжение на коллекторно-эмиттерном переходе транзистора 2 усилительного каскада

1 не более, чем разность между уровнем питающего напряжения, подключенного в данный момент времени и предыдущим (более низким уровнем питающего напряжеHMfl. 3 ил. ваго и второго компараторов являются.соответственно третьим и четвертым входами блока сравнения, Сущность изобретения заключается в том, что формирование сигнала управления на подключение более высокого уровня питающего напряжения осуществляется по результату сравнения напряжения на базо-коллекторном переходе транзистора усилительного каскада с опорным напряжением, а формирование сигнала управления на. отключение того или иного уровня питающего напряжения осуществляется по результату сравнения напряжения на коллектор-эмиттерном переходе транзистора усилительного каскада с разностью напряжений между подключенным уровнем питающего напряжения и предыдущим уровнем питающего напряжения.

На фиг. 1 представлейа функциональная схема предлагаемого усилителя мощности; на фиг. 2 — временные диаграммы работы усилителя мощности, Усилитель мощности содержит усилительный каскад 1, выполненный на транзисторе 2, который включен по схеме с общим коллектором, блок 3 питания, блок 5 управления, блок 6 суммирования. блок 7 сравнения (фиг. 1), Усилитель мощности работает следующим образом.

В момент времени t1 (фиг. 2) напряжение на входе усилительного каскада 1 достигает значения, при котором напряжение на базо-коллекторном переходе транзистора 2 усилительного каскада 1 равно UH, поэтому сформирован сигнал управления в контуре следящей системы, состоящей из усилительного каскада 1 блока 3 питания, коммутатара 4, блока 5 управления, блока 6 суммирования, блоке 7 сравнения. Напряжение более высокого уровня Е блока 3 питания подключится к усилительному каскаду 1 в момент времени

1г = ti + Ж где At = t aalu 1 — время задержки на включение транзисторного ключа коммутатора 4.

1732423

9 8z

Но так как изменение напряжения на базо-коллекторном переходе транзистора 2 предшествует изменению на его коллекторно-эмиттерном переходе на величину времени задержки транзистора 2 усилительного каскада 1, а время включения транзисторного ключа коммутатора 4 может быть меньше времени задержки транзистора 2 усилительного каскада, то уровень Ez питающего напряжения подключится раньше, чем напряжение на коллекторно-эмиттерном переходе транзистора 2 будет меньше 0н.

Таким образом, нет необходимости увеличивать для высокочастотной части диапазона усиливаемых частот напряжение Он на величину

Ж3 = 0„,($10 а Ь b — sin a b t> ) а это, в свою очередь, будет способствовать сохранению величины КПД в низкочастотной части диапазона частот усиливаемого сигнала.

Аналогичные процессы будут протекать и при подключении последующих уровней питающего напряжения блока 3 питания, При уменьшении амплитуды входного сигнала, а следовательно, и выходного, следящая система, состоящая из усилительного каскада 1, блока 3 питания, коммутатора

4, блока 5 управления, блока 6 суммирования, блока 7 сравнения, сравнивает напряжение на коллекторно-эмиттерном переходе транзистора 2 усилительного каскада 1 с разностью напряжений между подключенным уровнем питающего напряжения и предыдущим уровнем питающего блока 3 питания. Так как изменение напряжения на коллекторно-эмиттерном переходе транзистора 2 в случае отключения уровней питающего напряжения предшествует изменению уровня напряжения

5 питания, подаваемого через коммутатор 4 с блока 3 питания на усилительный каскад 1., то время задержки включения транзисторного ключа коммутатора 4 не влияет на уровень нелинейных искажений выходного

10 напряжения, Формула изобретения

Усилитель мощности по авт, св. N.

1532994, отличающийся тем, что, с

15 целью расширения диапазона частот усиливаемых сигналов, блок сравнения выполнен с дополнительным входом, к которому подключен вход усилительного каскада, транзистор которого включен по схеме с общим

20 коллектором, при этом блок сравнения выполнен на первом и втором компарэторах, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока сравнения, и первом и втором резистивных дели25 телях напряжения, отводы которых соединены с инвертирующими входами соответственно первого и второго компараторов, причем первые выводы первого и второго резистивных делителей напряже30 ния соединены и являются первым входом блока сравнения, а вторые выводы являются соответственно дополнительным и вторы входами блока сравнения, при этом н.инвертирующие входы первого и второго ком35 параторов являются соответственно третьим и четвертым входами блока сравнения.