Усилитель класса Д Советский патент 1985 года по МПК H03F3/217 

I Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в усилителях мощности сигналов низкой частоты, коллекторных модуляторах передатчиков и преобразователях нап ряжения. Цель изобретения - повьшение КПД На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного усилителя класса Д; на фиг. 2 электрическая принципиальная схема одной из возможных реализаций согла сующего блока; на фиг, 3 - электрическая функциональная схема компаратора.. Усилитель класса Д (фиг. 1) соде жит широтно-импульсный модулятор 1, первый и второй управляемые ключи 2 и 3, вьшолненные на транзисторах, первый и второй рекуперационные диоды 4 и 5, согласующий блок 6, первый и второй датчики 7 и 8 тока, компаратор 9, блок 10 запрета Согласующий блок 6 (фиг. 2) содержит фильтр нижних частот, обра зованньй дросселями 11 и 12 и конденсатором 13, выходной трансформатор 14, ключи 15 и 16, выполненны на транзисторах, и диоды 17 и 18, Компаратор 9 содержит два операЦионнык усилителя 19 и 20. Усилитель класса Д работает следующим образом. Широтно-импульсный модулятор 1 ф мирует импульсный сигнал, соответствующий усиливаемому низкочастотному сигналу, который, проходя через блок Ю запрета, управляет работой управляемых ключей 2 и 3, усиливающих импульсный сигнал по мощности, Рекуперационные диоды 4 и 5 обеспечивают протекание входного тока согласующего блока 6 в обратном направлении (по отношению к току управляемых ключей 2 и 3), вследствие реактивного (индуктивного) характера 16 входного сопротивления согласующего блока 6 (входного сопротивления фильтра нижних частот, образованного дросселями 11 и 12 и конденсатором 13) при закрытом состоянии управляемого ключа 3 или 2 противоположного плеча. На выходе датчиков 7 и 8 тока формируются сигналы, пропорциональные протекающим через них токам (датчики 7 и 8 могут быть выполнены на резисторах) , которые поступают на входы компаратора 9. При превьшении одним из этих сигналов порогового напряжения Uj, на выходе компаратора 9 формируется нулевой сигнал, запрещающий прохождение импульсных сигналов с широтно-импульсного модулятора 1 на входы управляемых ключей 2 и 3 посредством блока 10 запрета. Таким образом, к входу управляемых ключей 2 и 3 прикладываются импульсы меньшей длительности, чем импульсы с широтноимпульсного модулятора 1, и соответствующие времени реального протекания тока через управляемью ключи 2 и 3, т.е. сигнал на управляющем входе управляемых ключей 2 и 3 формируется короче сигналов на выходе широтноимпульсного модулятора 1 на время протекания тока через параллельные им рекуперационные диоды 4 и 5, Это обеспечивает снижение потерь в цепи управления управляемых ключей 2 и 3 в 2-3 раза по сравнению с прототипом и уменьшение длительности токов управления повышенной величины, свойственных прототипу, в 10. и более раз, В предложенном усилителе класса Д накопление заряда в базе транзистора управляемого ключа 2 (или 3) при отсутствии коллекторного тока либо отсутствует, либо сведено к минимуму, что обеспечивает значительное уменьшение как амплитуд, так и длительностей сквозных токов.

УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА Д, содержащий широтно-импульсный модулятор, а такие первый и второй управляемые ключи, включенные между общей шиной и первым и вторым входами согласующего блока, выход которого подключен к нагрузке, а также первый и второй рекуперационные диоды, первые выводы которых подключены соответственно к выходам первого и второго управляемых ключей, о тлич ающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, введен блок запрета, вход которого подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, а первьй и второй выходы - к входам управления первого и второго управляемых ключей, а также первый и второй датчики трка, включенные между вторыми выводами рекуперационных диодов и общей шиной, а также компаратор, выходы которого соединены с выходами первого и второго датчиков тока, а (Л выход подключен к управляющему входу блока запрета.

иг.Ъ