Усилитель класса Д Советский патент 1987 года по МПК H03F3/217 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при построении усилителей мощности низкой частоты и оконечных каскадов передатчиков.

Цель изобретения - повышение КПД. На чертеже представлена электрическая схема усилителя класса Д.

Усилитель класса Д содержит источник 1 питания постоянного тока, двухтактный выходной каскад 2, входной трансформатор 3, триггер 4, фильтр 5 нагрузку 6, дополнительный трансформатор 7, элемент 8 совпадения, дополнительный триггер 9, первичную обмотку 10 и первую 11 и .вторую 12 вторичные обмотки дополнительного трансформатора 7 и усилитель 13.

Усилитель класса Д работает следующим образом.

Входной прямоугольный сигнал поступает на вход дополнительного триггера 9 и первый вход элемент& 8 . совпадения. Прямоугольный сигнал с выхода дополнительного триггера 9 поступает в первичную обмотку 10 дополнительного трансформатора 7„ При использовании маломощного источника входного сигнала сигнал до поступлений в первичную обмотку 10 дополнительного трансформатора 7 может быть усилен ,на выходе дополнительного триггера 9 -усилителем 13. Прямоугольный сигнал с выхода элемента 8 совпадения поступает через триггер 4 в первичную обмотку входного трансформатора 3,.поэтому на выходе каждой вторичной обмотки 11 12 дополнительного трансформатора 7 формируется прямоугольный сигнал с частотой повторения, вдвое большей, чем частота повторения сигнала возбуждения двухтактного выходного,каскада 2. При отсутствии напряжения в первичной обмотке 10 дополнительного трансформатора 7 напряжение питания двухтактного выходного каскада 2 постоянно и равно напряжению источника 1 питания постоянного тока. При подаче входного прямоугольного сигнала первой вторичной обмотке 11 дополнительного трансформатора 7 происходит суммирование напряжения источника 1 питания постоянного тока с напряжением, сформированным на выходе дополнительного триггера 9.

ВЫКИПИ Заказ 5575/55

Произв.-полигр гф-тие, г, УЖГОРОДЕ, ул. Проектная, 4

0

5

Таким образом, при установле.пных в усилителе класса Д фазовых соотношениях между сигналом возбуждения (вторичные обмотки входного трансформатора 3) и прямоугольным напряжением питания (вторичные обмотки 11 и 12 дополнительного трансформатора 7) двухтактного выходного каскада 2 коммутация ключевых транзисторов происходит синхронно с возбуждением при пониженном напряжении питания, что приводит к уменьшению потерь при переключении, т.е. к увеличению КЦЦ усилителя класса Д, При выборе оптимального (с точки зрения минимума коэффициента гармоник и полного подавления третьей и пятой гармоник выходного сигнала) коэффициента трансформации дополнительного трансформатора 7 усилитель класса Д обеспечит в нагрузке 6 качественный сигнал при понилсенных требованиях к фильтру 5.

Формула изобретения

5

Усилитель класса Д, содержащий источник питания постоянного тока, . двухтактньш выходной каскад на ключевых транзисторах, базы которых

0 подключены к вторичным обмоткам входного трансформатора,первичная обмотка которого подключена к выходу триггера, а выход, двухтактного выходного каскада подключен через фильтр к нагрузке, отличающийся

0

35

0

45

50

55

тем, 4TOj с целью повышения КПД, в него введены дополнительньй трансформатор, элемент совпадения, выход которого подключен к входу основного триггера, и дополнительный триггер, вход которого является входом усилителя класса Д и одновременно подключен к первому входу элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом дополнительного триггера, выход которого соединен с первичной обмоткой основного трансформатора, первая вторичная обмотка которого включена между шиной источника питания постоянного тока .и коллектором одного ключевого транзистора, а его вторая вторичная обмотка включена между общей шиной и коллектором другого ключевого транзистора, причем первая и вторая вторичные обмотки дополнительного трансформатора включены согласно.,

Подписное

ираж 900

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение КПД. При установленных в усилителе фазовых соотношениях между сигналом возбуждения (вторичные обмотки тр-ра 3) и прямоугольным напряжением питания (вторичные обмотки 11 и 12 тр-гра 7) двухтатного выходного каскада 2 коммутация ключевых транзисторов будет происходить синхронно с возбуждением, причем при пониженном напряжении питания, что приводит к уменьшению потерь при переключении, т.е. к увеличению КПД. При выборе оптимальным образом (с точки зрения миним. коэф. гармоник и полного подавления 3-й и 5-й гармоник выходного сигнала) коэф. трансформации тр-ра 7 усилитель обеспечивает в нагрузке в качественный сигнал при пониженных требованиях к фильтру 5. 1 ил. (Л