Широтно-импульсный усилитель Советский патент 1984 года по МПК H03K7/08 

00

00 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но при создании кмпульеных усилителей для систем автоматического регулирования и управления. Известен широтно-импульсный усилитель, содержащий источники входно го и опорного сигналов, формировате пилообразного напряжения, два пороговых элемента, два элемента совпадения, инвертор, двухполупериодный выпрямитель и мостовой выходной кас кад на ключевыгс элементах СИ. Недостатком данного широтно-импульсного усилителя является сокращенный линейный динамический диапазон, обусловленный наличием на входе двухполупериодного выпрямителя напряжения, который уменьшает линей ный динамический диапазон усилителя в области малых сигналов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ши ротно-импульсный усилитель, содержа щий мостовой каскад на ключевых эле ментах, в диагональ которого включема нагрузка, а к управляющим вход ключевых элементов подключены соответственно выходы двух пороговых эл ментов, к первым входам которых под ключены выходы сумматора и вычитате ля, первые входы; которых соединены с шиной входного сигнала, амплитудны детектор, выход которого соединен с BTOpbiM входом первого порогового элемента, генератор прямоугольного напряжения, выход которого соег,инен с входами двух формирователей пилы: одного - непосредственно, а другого через инвертор, выходы формирователе пилы подключены к вторым входам сумматора и вычитателя и к входам двух амплитудных детекторов соответственно, причем выход второго из них подключен к второму входу второго порогового элемента С23. Недостатком известного широтноимпульсного усилителя является низкая надежность, вызванная наличием двух формирователей пилообразного напряж гния, инвертора и двух амплитудных детекторов, обладающих различным температурным и временным дрейфом. целью изобретения является повышение надежности широтно-импульсного усилителя. Поставленная цель достигается тем что в широтно-импульсный усилитель, содержащий мостовой каскад на ключевых элементах, в 1иагональ которого включена нагрузка, а к управляющи входам ключевых элементов подключены соответственно выходы двух пороговых элементов, к первым входам KOTOI«X подключены выходы сумматора и вычита теля, первые входы которых соединены с шиной входного сигнала, амплитудный детектор, выход которого соединен с вторым входом первого порогового элемента, и генератор прякюугольного напряжения, дополнительно введены формирователь треугольного напряжения и переключатель, причем выход генератора прямоугольного напряжения соединен f входом формирователя треугольного напряжения и управляющим входом переключателя, выходы которого соединены с вторыми входами сумматора и вычитателя, а вход - с выходом формирователя треугольного напряжения и входом амплитудного детектора, выход которого соединен с вторым входом второго порогового элемента. На чертеже представлена функциональная схема широтно-импульсного усилителя. Устройство содержит генератор 1 прямоугольного напряжения, амплитудный детектор 2, два пороговых элемента 3 и 4, сумматор 5, вычитатель. 6, мостовой каскад на ключевых элементах 7-10, нагрузку 11, формирователь 12 треугольного напряжения и переключатель13. Выход генератора 1 подключен к входу формирователя 12 треугольного напряжения и управляющему входу переключателя 13, выход формирователя 12 подключен к аналоговому входу переключателя 13 и входу детектора-2, выход которого подключен к первым входам пороговых элементов 3 и 4, первые входы сумматора 5 и вычитателя б подключены к шине 14 входного сигнала, первый выход переключателя 13 подключен к второму входу сумматора 5, выход которого соединен с вторым входом порогового элемента 3, второй выход переключателя 13 подключен к второму входу вычитателя б, выход которого соединен с вторым входом порогового элемента 4, выход порогового элемента 3 соединен с управляющими входами ключевых э/ ементов 7 и. 10, расположенных в одной диаго-нали мостового каскада, выход порогового элемента 4 соединен с .управляющими входами ключевых элементов 8 и 9, расположенными в другой диагонали каскада. Широтно-импульсный усилитель работает следующим образом. . Прямоугольные импульсы со скважностью 2 с выхода генератора 1 потупают на вход формирователя 12 и правляющий вход переключателя 13. На первом выходе переключателя 13 ормируется пилообразное воз1: астаюее напряжение, совпадающее с имульсом на выходе генератора 1, а а втором выходе переключателя 13 ормируется пилообразное спадающее апряжение, совпадающее с паузой на выходе генератора 1 При поступлении а пшну 14 разнополярного входного

сигнала последний суммируется с возрастающим пилообразным напряжением в сумматоре 5 и вычитается из спадающего пилообразного напряжения в вычитателе 6. Амплитудное значение треугольного напряжения с выхода формирователя 12 поступает через амплитудный детектор 2 на первые входы пороговых элементов 3 и 4, в которых сравнивается с суммарным и разностный напряжениями, поступающими с выходов сумматора 5 и вычитателя 6. При положительном входном сигнале пороговый элемент 3 формирует на выходе сигнал, который открывает ключевые элементы 7 и 10, в результате чего через йагрузку 11 проходит ток одного направления. При смене знака входного сигнёша ключевые элементы

7 и 10 окажутся закрытыми, откроются ключевые элементы 8 и 9 сигналом порогового элемента 4,

Использование в предлагаемом широтно-импульсном усилителе переключателя, одного формирователя треугольного напряжения и амплитудного детектора позволило упростить конструкцию устройства и этим повысить его надежность.

Кроме того,, в устройстве возросла временная и температурная стабильность, поскольку в пороговых элементах происходит сравнение сигналов суммы и разности, в -состав которых

входит одна и та же величина треугольного напряжения, с одним постоянным напряжением, равным амплитудному значению треугольного напряжения.

ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ,, содержащий мостовой каскад на ключевых элементах, в диагонгшь которого включена нагрузка, а к управляющим входам ключевых элементов под- ключены соответственно выходы двух пороговых элементов, к первым входам которых подключены выходы сукматора и вычитателя. первые входы которых соединены с шиной входного сигнала, гинплитудный детект(ч, выход которого соединен с вторым входом первого порогового элемента, и генератор прямоугольного напряжения, отличающийся тем, ЧТО, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены формирователь треугольного напряжения и переключатель, причем выход генератора прямоугольного напряжения соединен с входом формирователя треугольного напряжения и управляющим входом переключателя, выходы которого соединены с вторыми входами сумматора и вычитателя, а вход - с выходом формирователя треугольного напряжения.и входом ампли- § тудного детектора, выход которого (Л соединен с вторым входом второго порогового элемента.