Усилитель мощности Советский патент 1985 года по МПК H03F3/217 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в выходных каскадах усилителей низкой частоты.

Известен усилитель мощности, включающий в себя параллельно подключенные . к нагрузке транзисторный аналоговый усилитель и усилитель с адаптивной ШИМ, содержащий сравнивающий и ключевой транзисторы, причем база сравнивающего транзистора подключена к источнику сигнала, а его коллектор соединен с базой ключевого транзистора, источник низковольтного питания транзисторного аналогового усилителя и источник питания усилителя с адайтивной ШИМ ClJ.

Недостатком известного усилителя мощности является большая величина нелинейных искажений, обусловленная непостоянством входного сопротивления усилителя.

Цель изобретения - снижение нелинейных искажений и повышение КПД.

Дпя этого в усилитель мощности, включакщий в себя параллельно подключенные к нагрузке транзисторный аналоговый усилитель и усилитель с адаптивной ШИМ, содержащий сравниваю щий и ключевой транзисторы, причем

база сравнивающего транзистора подключена к источнику сигнала, а его коллектор соединен с базой ключевого транзистора, источник низковольтного питания транзисторного аналогового усилителя и источник питания с адаптивной ШИМ, эмиттер сравнивающего транзистора соединен с базой транзистора аналогового усилителя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя мощности.

Усилитель мощности содержит транзисторный аналоговый усилитель 1, усилитель 2 с адаптивной ШИМ, сравнивающий транзистор 3, ключевой транзистор 4, источник 5 низковольтного питания, источник 6 питания, нугрузку 7, транзистор 8 транзисторного аналогового усилителя 1, резистор 9 и диод 10.

Усилитель мощности работает следующим образом.

. В отсутствие входного сигнала ток через транзисторы: не протекает, и напряжение на нагрузке 7 отсутствует. При малых мгновенных значениях входного напряжения, подаваемого на базу сравнивающего транзистора 3,

начинают работать сравнив акаций транзистор 3 и транзистор 8. Падение напряжения на резисторе 9 от протекания через пего тока коллектора сравнивающего транзистора 3 для открьтания ключевою транзистора 4. Поэтому работают только сравнивающий транзистор 3 и транзистор 8, причем почти весь ток нагрузки потребляется от источника 5 низковольтного питания.

При увеличении мгновенного значения входного сигнала и приближении напряжения на нагрузке 7 к величине напряжения источника 5 транзистор 8 приближается к режиму насыщения. Управление его работой с помощью сравнивающего транзистора 3 питание которого осуществляется от источника 6 с большим напряжением, позволяет полностью открыть транзистор 8 транзисторного аналогового усилителя 1 вплоть до насыщения, т.е. перемены знака напряжения коллектор-база, чем обеспечивается малое остаточное напряжение коллектор-эммитер транзистора 8, а значит высокий коэффициент использования меньщего напряжения питания т.е. напряжения источника 5 .

При насьш1ении транзистора 8 скорость нарастания напряжения на нагрузке 7 становится меньше скорости нарастания входного напряжения.Позтому скорость открывания сравнивающего транзистора 3 увеличивается, его ток быстро возрастает до такого значения, что падение напряжения на резисторе 9 становится достаточным для открывания ключевого транзистора 4, вследствие чего начинает работать усилитель 2 с адаптивной ШИМ.

Ключевой транзистор 4 усилителя I с адаптивной ШИМ работает в ключевом автоколебательном режиме. Моменты его отпирания и запирания определяются сравнением входного и выходного напряжений,поступающих соответственно на базу и на эмиттер сравнивающего транзистора 3.После начала работы усилителя 2 с адаптивной ШИМ диод 10 запирается (изза возрастания напряжения на нагрузке 7 J, и источник 5 отключается. Подбором резистора 9 можно устанавливать оптимальный момент переклюj и 336504

чения каналов ( аналогового и ключе-ным входное сопротивление всего уствого ).ройства, а следовательно уменьшает

Таким образом, подсоединение эмит-нелинейные искажения, кроме того,

тера сравнивающего транзистора 3,в связи с тем, что транзистор 8 отпитающегося от вспомагательного ис-j крывается вплоть до насыщения,

точника 6 питания с большим напря-обеспечивается высокий коэффижением, непосредственно к базе тран-циент использования меньшего

зистора 8 транзисторного аналогово-напряжения питания и повыше

го усилителя 1 делает почти неизмен-ник КПД.

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, вклю,чаюций в себя параллельно подключенные к нагрузке транзисторный аналоговый усилитель и усилитель с адаптивной и широтно-импульсной модуляцией ЛШИМ), содержащий сравнивающий и ключевой транзисторы, причем база сравнивающего транзистора подключена к источнику сигнала a его коллектор соединен с базой ключевого транзистора, источник низковольтного питания транзисторного aH«yidroвого усилителя и источник питания усилителя с ддаптивиой ШМ, о т. л ичающийся тем, что, с целью снижения нелиней1ак искажений и по- . вышения КПД, эмиттер сравнивающе- . ГО транзистора соединен с базой : транзистора транзисторного аналогового усилителя. 00 со Од СП