Усилитель класса Д Советский патент 1986 года по МПК H03F3/217 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления электроприводами.

Цель изобретения - повьаиениё быст- j родействия.

На чертеже представлена электри- ч ческая схема усилителя класса Д.

Усилитель класса Д содержит блок

того, в момент открьшания транзист ров диагональных плеч между плечам также возникает положительная обра ная связь через фотодиод 9 и огран чивающий резистор 8, увеличение то через диод 5 одного плеча вызывает еще большее открывание аналогичных коммутируищего и силового транзист ров диагонального плеча. В момент

1 широтно-импульсной модуляции (ШИМ), 10 окончания воздействия на фотодиод

9 начинается обратный процесс запи рания. При этом запирается управля щий трензистор 4, что ведет к запи ранию коммутирующего 3 и силового 2 транзисторов. Запирание коммутир нщего транзистора 3 приводит к зап ранию транзистора 7 обратной связи Процесс запирания происходит также лавинообразно. По существу процесс переключения носят характер процес с отрицательным динамическим сопро тивлением.

каждое плечо усилителя кла1сса Д выполнено на силовом транзисторе 2 одной структуры, коммутирующем транзисторе 3 той же структуры, управля- кнцем транзисторе 4 другой структу- ры, диоде 5,- резисторе 6 смещения, транзисторе 7 обратной связи другой структуры, ограничивающем резисто- ; ре 8, фотодиоде 9 оптрона, первом, втором, третьем, четвертом и пятом резисторах 10, И, 12, 13 и 14 соответственно. .

Усилитель класса Д работает следующим образом.

В исходном состоянии все транзис- торы заперты и ток через нагрузку не течет. При воздействии с выхода бло- ка 1 ШИМ на фотодирд 9 оптрона импуль са света последний переходит в проводящее состояние. При этом к базе ynpaa-jo структуры, управляющий транзистор

ляющего транзистора 4 и базе аналогичного управлякщего транзистора диагонального плеча прикладываются открывающие потенциалы. Управляхщий транзистор 4 начинает открываться, а ток ({ерез резистор 6 смещения и управляющий транзистор 4 открывает коммутиру- кнций 3 и силовой 2 транзисторы. По мере открывания коммутирукщего транзистора 3 за счет падения напряжения на пятом резисторе 14 к базе транзистора 7 обратной связи через третий резистор 12 прикладывается открывающий его потенциал. По мере открывания транзистора 7 обратной связи увеличивается ток через диод 5 и управляющий транзистор 4, за счет чего коммутирующий транзистор 3 еще больше входит в насыщение, входит в насыщение и транзистор 7 обратной связи, ток которого через четвертый резистор 13 складывается с током коммутирующего транзистора 3. Этот суммарный ток вводит силовой транзистор 2 в насыщение. Таким образом, переход транзисторов из закрытого состояния в открытое носит лавинообразный генеративный характер за счет сильной положительной обратной связи. Кроме

j

2381982

того, в момент открьшания транзисторов диагональных плеч между плечами также возникает положительная обратная связь через фотодиод 9 и ограничивающий резистор 8, увеличение тока через диод 5 одного плеча вызывает еще большее открывание аналогичных коммутируищего и силового транзисторов диагонального плеча. В момент

9 начинается обратный процесс запирания. При этом запирается управляющий трензистор 4, что ведет к запиранию коммутирующего 3 и силового 2 транзисторов. Запирание коммутиру- нщего транзистора 3 приводит к запиранию транзистора 7 обратной связи. Процесс запирания происходит также лавинообразно. По существу процессы переключения носят характер процессо с отрицательным динамическим сопротивлением.

Формула изобретени

Усилитель класса Д с управлением от блока широтно-импульсной модуляции, выполненный по мостовой схеме, содержащий в каждом плече силовой и коммутирукяций транзисторы одной

5

0

другой структуры, последовательно соединенные диод и резистор смещения, коллекторы силовых транзисторов, подключенные к соответствующим ошйам источников питания, а базы - к эмиттерам соответствукицего коммутирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, между базами управляющих транзисторов диагональных тше включены, последовательно соединенные фотодиод оптрона и ограничи- вакнций резистор а в каждое плечо введены транзистор обратной связи другой структуры, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, при этом база коммутирующего транзистора через первый резистор подключена к коллектору управлякидего транзистора, база которого через последова- тельно соединенные второй и третий резисторы подключена к базе транзистора обратной связи, коллектор которого через четвертый резистор соединен с базой силового транзистора, точка соединения катода диоДа и одного из выводов резистора смещения подключена к эмиттеру управляющего тран- зистора, а эмиттер транзистора обрат5

5

3 12381984

ной связи, другой вывод резистораторов и к коллектору коммутирунщего

смещения и один из вьгоодов пятоготранзистора, анод диода подключен к

резистора объединены и подключены кколлектору транзистора обратной свяшине источника питания другой выводзи, а вход фотодиода оптрона подклюпятого резистора подключен к точкеj чен к выходу блока широтно-импульссоединения второго и третьего резяс-ной модуляции.

Изобретение относится к электро техМике и м.б. использовано в системах управления электроприводами. По- вьппается быстродействие Усилитель содержит блок широтно-импульсной модуляции 1, каждое плечо усилителя вьтолнено на силовом транзисторе (Т) 2 одной структуры, коммутирующем Т 3 той же структуры, управляющем Т 4 др. структуры, диоде 5, резисторе смещения 6, Т обратной связи 7 др, структуры, ограничивающем резисторе 8, фотодиоде 9 оптрона, пяти резисторах 10-14. Переход Т из закрытого состояния в открытое носит лавинообразный регенеративный характер за счет сильной.положительной обратной связи. Процесс запирания происходит также лавинообразно. Процессы переключения носят характер процессов с отрицательным динамическим сопротивлением. Цель достигается введением фотодиода 9, резистора. 8, Т 7, пяти резисторов 10-14, ,1 ил. (Л