Импульсный усилитель Советский патент 1988 года по МПК H03K6/02 

со

00

ел

1C

00

4;

Изобретение относится к усилительной технике и касается, в частности, усилителей, работающих на индуктивную нагрузку, например на обмотки управления фазовращателей отклоняющих систем электронно-лучевых трубок и т.д.

Цель изобретения - повьшение надежности работы.

На фиг.1 приведена электрическая принципиальная схема устройства; на фиг.2-4 - примеры практической реализации согласующих элементов и элементов ИЛИ.

Импульсный усилитель содержит усилители 1-1,..., 1-п с двухтактным выходным каскадом,индуктивные нагрузки 2-1,...,2-п, входные шины 3-1,.,. 3-п, измерительные резисторы 4.1,... 4-п, первый диод 5, первый ключ 6, низковольтный источник 7 положительного напряжения, высоковольтньй источник 8 положительного напряжения, второй диод 9, второй ключ 10, низ- коврльтньй источник 11 отрицательного напряжения, высоковольтный источник 12 отрицательного на пряжения, согласукнцие элементы 13 .и 14, элементы ИЛИ 15 и 16. При этом первый усилитель 1-1 с двухтактным выходным каскадом выходом соединен через первую индуктивную нагрузку 2-1 с входом обратной связи первого дифференциального усилителя 1-1, прямой вход которого подключен к первой входной шине 3-1, и с первым выводом первого измерительного резистора 4-1, второй вывод которого соединен с общей шиной,катод диода 5 соединен cf положительной шиной источиика питания двухтактного выходного каскада первого усилителя 1-1 и с выходом первого ключа 6, ано первого диода 5 через низковольтный источник 7 положительного напряжения соединен с общей шиной, вход первого ключа 6 соединен через высоковольтный источник 8 положительного напряжения с общей шиной, анод диода 9 соединен с отрицательной ишной источника питания первого усилителя 11 и выходом второго ключа 10, катод через низковольтный источник 11 отрицательного напряжения - с общей шиной, вход второго ключа 10 соединен через высоковольтный источник 12 отрицательного напряжения с общей шиной, утгравляюдае входы первого и

5

5

о 5

второго ключей 6 и 10 соединены с выходом соответствующего согласующего элемента 13 и 14, элемент ИЛИ 15 для сигналов положительной полярности, элемент ИЛИ 16 для сигналов отрицательной полярности, (п-1) индуктивная нагрузка 2-2, 2-3,...,2-п (п-1) входная шина 3-2, 3-3,...,3-п (п-1) измерительный резистор 4-2, 4-3,..., 4-п, (п-1) операционный усилитель 1-2, 1-3,...,1-п, положительная и отрицательная шины литания (п-1) усилителя 1-2, 1-3,...,1-п соединены с соответствующими шинами первого усилителя 1, прямые входы - с соответствующими входными шинами 3-2, 3-3,...,3-п, входы обратной связи - с первыми выводами соответствующих измерительных резисторов 4-2,4-3,..., 4-п, вторые выводы которых подключены к общей шине и через соответствующие индуктивные нагрузки 2-2, 2-3,...,2-п - к выходам соответствующих усилителей 1-2,1-3,...,1-п, выходы п усилителей 1-1,1-2,...,1-п соединены с соответствующими п входами .элемента ИЛИ 15 для сигналов положительной полярности и соответ- Q ствующими п-входами элемента ИЛИ 16 для сигналов отрицательной .полярности, выходы- первого элемента ИЛИ 15 для сигналов положительной полярности и выход второго элемента ИЛИ 16 для сигналов отрицательной полярности соединены с входами соответствующих первого 13 и второго 14 согласукяцих элементов.

Устройство работает следующим образом.

В режиме перемагничивания нагрузки 2-1,...,2-п на входные шины 3-1 ,...,3-п, соединенные с прямыми входами усилителей 1-1,...,1-п, поступает импульсный сигнал, вызывающий появление на входах усилителей 1-1,...,1-п скачков напряжения (например, положительной полярности). Хотя входные сигналы с шин 3-1,..., 3-п поступают на усилители одновременно, на выходах усилителей скачки напряжения могут появиться в общем случае с разбросом во времени. Однако достаточно хотя бы одного положительного скачка на выходе усилителя 1-1,..,,1-п, чтобы он прошел через элемент ИЛИ 15, согласуюш 1й элемент 13 и вызвал бы отпирание .первого ключа 6, Напряжение питания усилите5

0

5

0

лен 1-1,..., 1-n при этом возрастает, возрастают и выходные напряжения усилителей 1-1,..., 1-п, что приводит к росту скорости нарастания тока в нагрузках 2-1,...,2-п. По мере достижения требуемого уровня тока выходные напряжения усилитепей 1-1,...,1последовательно уменьшаются до уровней, достаточных для поддержания это го тока, пока не уменьшится входное напряжение последнего из усилителей 1-1,...,1-п, отрабатывавшего наибольший перепад тока.При этом на согла- сующий элемент 13 подаются напряже- ния, меньшие порогового уровня, ключ 6 закрывается и усилители 1-1,..., 1-п потребляют ток от источника 7 низкого напряжения. После окончания импульса перемагничивания на входах дифференциальных усилителей 1-1,..., 1-п возникают скачки напряжения отрицательной полярности, которые приводят к аналогичным процессам в цепях питания отрицательной полярности,

В качестве усилителей 1-1,..., 1-п могут быть использованы операционные усилители с повышенной мощностью вы- ;ходного сигнала, в частности маломощные серийно выпускаемые операционные усилители с дополнительным высоковольтным каскадом.

На фиг.2 показан пример практической реализации входящих в предложенное устройство элементов ИЛИ 15, 16 и согласующих элементов ТЗ и 14, а также диодно-транзисторных ключей 5, 6, 9, 10, где согласующие элементы представляют собой трансформаторы, вторичные обмотки которых подключены к цепям баз ключей 6, 10, а первичные обмотки - к входам элементов ИЛИ 15, 16, представляющих собой диодные сборки.

На фиг.3 и 4 представлена практическая реализация устройства, в котором согласуюш 1е элементы 13 и 14 выполнены на одном трансформаторе, а элементы ИЛИ 15, 16 соответственно на диодных сборках и стабилитронах.

Формула изобретения

Импульсный усилитель, содержагций первый операционный усилитель с двухтактным выходным каскадом,выход которого соединен через первую индук

оJ5 20 5

on

35

0

5

0

тивную нагрузку с входом обратной связи первого операционного усилителя, прямой вход которого подключен к первой входной шине, и с первым выводом первого измерительного резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной, первый диод, катод которого соединен с положительной шиной источника питания двухтактного выходного каскада первого усилителя и с выходом первого ключа, анод первого диода через низковольт- ньм неточник положительного напряжения соединен с общей шиной, вход первого ключа соединен через высоковольтный источник положительного напряжения с общей шиной, второй диод, анод которого соединен с отрицательной шиной источника питания двухтактного выходного каскада первого операционного усилителя и с выходом второго ключа, катод - через низковольтный источник отрицательного напряжения, с общей шиной, вход второго ключа соединен через высоковольтный источник отрицательного напряжения с общей шиной, управляющие входы первого и второго ключей,соединены с выходом соответствующего согласующего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены первый и второй элементы ИЛИ, (п-1) индуктивная нагрузка, (п-1) входная шина, (п-1) измерительный резистор, (п-1) дифференциальные операционные усилители, положительные и отрицательные шины источника питания двухтактных выходных каскадов, которые соединены с соответствующими шинами первого операционного усилителя, прямые входы - с соответствующими входными шинами, входы обратной связи - с первым выводом соответствующих измерительных резисторов,вторые выводы которых подключены к общей шине и через соответствующие индуктивные нагрузки к выходам соответствующих операционных усилителей, при этом выходы п операционных усилителей соединены с соответствующими п входами первого элемента ИЛИ и с соответствующими п входами второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с входами соответственно первого или второго согласующих элементов.

Фиг,2.

е

Изобретение относится к усилительной технике и может быть испо.ль- зовано в усилителях, работающих на индуктивную нагрузку, например -на обмотки управления фазовращателей отклоняющих систем электронно-лучевых трубок и т.п. Изобретение повышает надежность работы усилителя за счет введения новых элементов и функциональных связей. Импульсный усилитель содержит усилители 1-1,...| 1-п с двухтактным выходным каскадом, индуктивные нагрузки 2-1,,..,2-п, входные шины 3-1,...,3-п, измерительные резисторы 4-1,...,4-п, диоды 5 и 9, ключи 6 и 10, низковольтный источник 1 положительного напряжения, низковольтный источник 11 отрицательного напряжения, высоковольтный источник 12 отрицательного напряжения, согласующие элементы 13 и 14, элементы ИЛИ 15 и 16. В описании изобретения представлены схемы практической реализации устройства, в которых согласующие элементы 13 и 14 вьшолнены на одном трансформаторе, а элементы 15 и 16 соответственно на диодных сборках и стабилитронах.4 ил. S (Л

7

I Q м

15,W

1-йD J И

и R3

I О .

10 f2

,3

V/

S

е

VA.J

/J5/4

А

/

е