Ключевой усилитель мощности Советский патент 1986 года по МПК H03F3/217 

I 1

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано для усиления напряжения низкой частоты в устройствах большой и средней мощности.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона усиливаемых сигналов.

На чертеже приведена структурная электрическая схема ключевого усилителя мощности.

Устройство содержит блок 1 выделения сигнала ошибки, весовой сумматор 2, компаратор 3, ключевой усилитель 4. генератор 5 тактовых импульсов и блок 6 дифференцирования.

Ключевой усилитель мощности работает следующим образом.

Импульсы с выхода ключевого усилителя 4; поступают на второй вход блока 1 выделения сигнала ошибки, где вычитаются из усиливаемого сигнала и интегрируются. В результате чего на второй вход весового сумматора 2 поступает разность среднего значения выходной импульсной последовательности ключевого усилителя 4 и усиливаемого сигнала,

Кроме того, импульсная последовательность с вьгхода ключевого усилителя 4 через весовой сумматор 2 поступает на вход компаратора 3, определяя его пороги срабатывания. Генератор 5 тактовых импульсов вырабатывает последовательность прямо- угольмых импульсов типа меандр. При этом на выходе бйока 6 дифференцирования образуется последовательность коротких разнополярных импульсов, амплитуда которых превьшает положительный и отрицательный пороги ерабатьгеания компаратора 3, формируемые из последовательности импульсных сигналов с выхода ключевого усилителя 4.

При этом, если отношение мгновенного значения усиливаемого сигнала и к аьатлитуде выходных импульсов ключевого усилителя 4 меньше 0,5, импульсы отрицательной полярности с выхода блока 6 дифференцирования приводят к включ ншо компаратора 3 и .вследствие этого начало выходных импульсов ключевого усилителя 4 совпа- .дает с моментами появления на выходе ВНИИПИ Заказ 2781/56

а третий вход - с его в Тираж 816 Подписное

Произв.-полигр, пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

25

33261 .2

блока 6 дифференцирования импульсов отрицательной полярности.

Выходные импульсы положительной полярности от.блока дифференцирова-i

5 ния не влияют на работу компаратора 3, так как к моменту их возникновения компаратор 3 уже вьтключается по равенству сигнала с выхода блока 1 выделения сигнала ошибки отрицатель 0 ному порогу срабатывания компаратора 3 ,

При увеличении a mлитyды входного сигнала до такой величины, что отношение мгновенного значения к амплиту 5 де выходных импульсов ключевого усилителя 4 больше 0,5, импульсы положительной полярности с выхода блока 6 дифференцирования определяют окончание вьтходньтх импульсов ключевого уси20 лителя 4, а их начало определяется равенством сигнала с выхода блока выдел:ения сигнала ошибки положительно- му порогусрабатьшания компаратора.

Таким образом, предлагаемый ключевой усилитель мощности работает в режиме адаптивной широтно-импульсной модуляции с принудительной синхронизацией в достаточно широком диапазоне амплитуд усиливаемых сигналов, что за счет уменьшения нелинейных искажений из-за режима принудительной синхронизации дает возможность усиливать сигналы с увеличенным динамическим диапазоном амплитуд,

35

Формула изобретения

Ключевой усилитель мощности, содержащий генератор тактовых импуль40 сов и блок выделения сигнала ошибки, первый вход которого является входом клочевого усилителя мощности, а также соединенные последовательно компаратор и ключевой усилитель, вы45 ход которого подключен к второму входу блока выделения сигнала ошибки, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона усиливаемых сигналов, между

50 выходом генератора тактовых импульсов и входом компаратора введены последовательно соединенные блок дифференцирования и весовой сумматор, второй вход которого соединен с вы55 ходом блока выделения сигнала ошибки,

а третий вход - с его вторым входом. Тираж 816 Подписное

30

Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение обеспечивает расширение динамического диапазона усиливаемых сигналов. Блок выделения сигналов ошибки (БВСО) 1 осуществляет вычитание выходной импульсной последовательности из входной и интегри- Грование. На весо13ой сумматор 2 пос- . тупают выходная импульсная последовательность, определяющая пороги срабатывания компаратора 3, разностный сигнал с БВСО 1 и последовательность коротчсих разнополярных импульсов, сформированных генератором 5 тактовых импульсов и блоком дифференцирования 6 и превьшающих по амплитуде пороги срабатывания компаратора 3. Работа компаратора 3 определяется- соотношением мгновенного значения усиливаемого сигнала и амплитуды выходных импульсов. Сформированный компаратором 3 сигнал через ключевой усилитель 4 проходит на выход. Ключевой усилитель мощности ра- ботает в режиме адаптивной широт- но-импульсной модуляции с принудительной синхронизацией в широком диапазоне амплитуд усиливаемых сигналов. 1 ил. W N5 СО со INO Од