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

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиотехнических устройствах.

Цель изобретения - уменьшение коэффициента нелинейных искажений.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого усилителя класса Д; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу; на фиг. 3 и 4 - электрические принципиальные схемы возможных реализаций датчиков выходного тока.

Предлагаемое устройство содержит сумматор 1, релейный элемент 2, управляемые ключи 3 и 4, двухтактный ключевой усилитель 5, фильтр нижних частот (ФНЧ) 6, цепь 7 отрицательной обратной связи, пороговые элементы 8 и 9, датчики 10 и 11 выходного тока.

Усилитель класса Д работает следующим образом.

Разность усиливаемого сигнала и сигнала цепи 7 обратной связи поступает на вход релейного элемента 2, который включается, если усиливаемый сигнал превышает сигнал цепи 7 обратной свйзи на величину гистерезиса релейного элемента 2 и выключается в противоположном случае. В зависимости от состояния управляемых ключей 3 и 4 релейный элемент 2 управляет состоянием того или иного плеча двухтактного

ключевого усилителя 5 и на выходе ФНЧ 6 выделяются полезные низко-частотные составляющие усиленного ключевым усилителем 5 импульсного сигнала. Если входной ток 12 (фиг. 2) ФНЧ б по абсолютной величине больше порогов 13 и 14 (фиг. 2) срабатывания пороговых элементов 8 и 9, то на выходе одного из них 15 или 16 (фиг. 2) присутствует сигнал, включающий один из управляемых ключей 3 и 4, подсоединяющий в свою очередь один из входов двухтактного ключевого усилителя 5 к выходу релейного элемента 2.

Таким образом работает только одно плечо ключевого усилителя 5 (режим BD) до

тех пор, пока выходной ток этого плеча (или входной ток ФНЧ 6), снимаемый с датчика 10 и 11 выходного тока, не уменьшится при пороге срабатывания одного из пороговых элементов 8 или 9. При таком уменьшении сигнала к выходу релейного элемента 2 подключены оба входа двухтактного ключевого усилителя 5 и усиление сигнала происходит в режиме AD, т.е. при противофазной работе плеч двухтактного ключевого усилителя 5. Если же входной ток ФНЧ 6 (выходной ток

5 одного из плеч ключевого усилителя 5) опять превышает пороги срабатывания пороговых элементов 8 или 9, то работает одно (соответствующее знаку тока на входе ФНЧ 6) плечо двухтактного ключевого усилителя 5 (Фиг. 2).

УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА Д, содержащий соединенные последовательно сумматор и релейный элемент, а также последовательно соединенные двухтактный ключевой усилитель, фильтр нижних частот и цепь обратной связи, выход которой подключен к другому входу сумматора, причем первый и второй входы двухтактного ключевого усилителя соединены с выходом релейного элемента через соответственно первый и второй управляемые ключи, входы управления которых подключены соответственно к выходам первого и второго пороговых элементов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коэффициента нелинейных искажений, введены первый и второй датчики выходного тока двухтактного ключевого усилителя, выходы которого подключены к входам соответственно первого и второго пороговых элементов. (Л со о о СП