Усилитель мощности Советский патент 1990 года по МПК H03F1/30 H03G3/20 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиопередатчиках, которые должны обеспечивать повышенную надежность работы .

Цель изобретения - повышение надежности .

На фиг. 1 и 2 приведена электрическая структурная схема усилителя мощности; на фиг. 3 - электрическая принципиальная схема управляемого регистра сдвига.

Усилитель мощности содержит N усилителей 1, N управляемых ключей 2, N датчиков 3 температуры, управляемый сумматор 4, инвертор 5, дешифратор 6, блок И 7, преобразователь 8 кодов,

блок 9 сравнения, выходной управляемый блок 10 согласования, генератор 11 тактовых импульсов, блок ИЛИ 12, N компараторов 13, управляемый регистр 14 сдвига, N D-V счетных триггеров 15, резистор 16, конденсатор

17,(N+1) дополнительных блоков ИЛИ

18,N триггеррв 19, N блоков I1-IIE 20, N блоков И 21, (N-1) блоков 2И-ИЛИ

22 и сумматор 23 по модулю два.

Усилитель мощности работает сле- . дующим образом.

Выходная мощность устройства суммируется из мощности нескольких включенных усилителей 1 с помощью управляемого сумматора (УС) 4. Структура последнего, а также и коэффициент.

СЛ

сл

СП

00

трансформации выходного управляемого блока 10 зависят от количества включенных усилителей 1 и меняются -в зависимости от управляющих сигналов, поступающих на входы управления устройства в виде двоичного т-разрядного кода управления, задающего выходную мощность устройства. Двоичный т-раз- рядный код управления в дешифраторе б преобразуется в одну из N команд, устанавливающих один из N коэффициентов трансформации выходного управляемого блока 10, а в блоке 9 сравнения сравнивается с кодом, пропорциональ- ным фактическому числу включенных усилителей 1, который поступает от преобразователя 8 кодов, В случае, если коды не совпадают, на выходе блока 9 сравнения н или ГЧ появ- ляется сигнал логической 1, который подается на блок ИЛИ 12, на выходе которого формируется управляющий сигнал. Управление включением (или выключением) усилителей 1 осуществ- ляется с помощью N управляемых ключей 2. Одновременно обеспечивается перестройка структуры УС 4 в соответствии с количеством включенных усилителей 1. С выхода управляемого регистра 14 сдвига на вход преобразователя 8 кодов поступает по контрольным шинам информация о числе включенных усилителей 1, которая формирует по числу логических единиц со- ответствуюций двоичный код.

На входы компараторов 13 поступают сигналы Ufc с датчиков 3 температуры, которые сравниваются с опорным напряжением Uon , соответствующим заданному тепловому режиму усилителей 1. Если Uc Uon, то на контрольных шинах, соединенных с преобразователем 8 кодов число единиц уменьшается, на выходе блока 9 сравнения возникает сигнал Меньше, который приводит к появлению управляющего потенциала на выходе блока ИЛИ 12, разрешающего поиск новой комбинации .числа усилителей 1, при этом усили- тель 1 с повышенной температурой исключается из числа разрешенных для включения. Когда образующийся на вы- ходе преобразователя 8 кодов двоичный код, который соответствует числу логических единиц на контрольных шинах, становится равным т-разрядному двоичному коду управления,, на выходе блока ИЛИ 12 появляется сигнал логического О, который разрешает включение новой комбинации усилителей 1 с нормальными температурными режимами, у которых Uc Uon. После остывания отключенного усилителя 1 н (выходе его датчика 3 температуры ), что позволяет его дальнейшее использование при изменении требуемой мощности либо в случае перегрева другого усилителя 1.

Регистр 14 сдвига работает следующим образом.

При включении питания триггеры 19 (фиг. 3) устанавливаются в исходное состояние благодаря кратковременной подаче на их установочные входы R низкого уровня сигнала через конденстор 17. При появлении на выходе блока ИЛИ 12 сигнала логической 1 разрешается работа регистра 14 сдвига и запреща ется считывание информации с N D-V триггеров 15 (подачей О на их V-входы). Это приводит к изменению двоичного кода на выходе преобразователя 8 кодов. Когда двоичные числа на выходе преобразователя 8 кодов и на управляющем входе усилителя мощности равны, на выходе блока ИЛИ 12 формируется сигнал О, который запрещает дальнейшую работу управляемого регистра 14 сдвига и разрешает подачей с инвертора 5 логической 1 на V-входы N D-V триггеров 15 включение требуемой комбинации усилителей 1,

I

Когда хотя бы в одном усилителе 1

например в (М-1)-м, температура превысит допустимую, на входе (N-l)-ro компаратора 13 Uc больше Uon , а следовательно, на выходе имеется сигнал О, который поступает на S установочный вход (N-1)-ro триггера 15 и опрокидывает его в нулевое состояние (так как на входе R сигнал равен 1 запрещает работу (N-1)-го триггера 15 подачей О на V-вход и через (Н-1)-й блок И-НЁ 20 разрешает передачу логических сигналов с выхода (N-2)-ro триггера 15 через (Н-1) -й блок ИЛИ 18 и (N-D-й блок И 21 на вход N-ro дополнительного блока ИЛИ 18. Таким образом, длина управляемог регистра 14 сдвига изменяется на оди элемент и становится равной (N-1).

Изменение длины управляемого регистра 14 сдвига приводит к измене- нию числа логических единиц на его

выходах, а следовательно, на выходе преобразователей 8 кодов образуется двоичный код, меньший, чем заданный на втором входе блока 9 сравнения. В результате на выходе блока И 7 появляется сигнал логической 1, кото рый разрешает работу управляемого регистра 14 сдвига до момента нахождения новой комбинации усилителей 1

с и„ Uon . На период поиска переключение усилителей 1 запрещается подачей О на V-входы D-V триггеров 15, что обеспечивает удержание их в прежнем состоянии.

Период следования импульсов от генератора 11 тактовых импульсов определяется переходными процессами в преобразователе 8 кодов и блоке 9 сравнения. Для обеспечения нормальной работы усилителя мощности должно выполняться условие , т.е. должны иметься резервные усилители 1

Таким образом, в предлагаемом усилителе мощности многоблочного типа работают только те усилители 1, у которых температура соответствует заданным требованиям, и отключаются те, у которых в процессе работы температура превысит номинальную, т.е. те, которые находятся под большей нагрузкой, что позволяет увеличить ресурс работы каждого усилителя и в целом всего усилителя мощности.

Формула изобретения

Усилитель модности, содержащий N усилителей и N управляемых ключей, первые выводы которых соединены с шинами питания соответствующих N усилителей, а вторые выводы соединены с общей шиной, N датчиков температуры, преобразователь кодов, блок сравнения, дешифратор и последовательно

0

5

0

5

0

5

0

5

соединенные управляемый сумматор и выходной управляемый блок согласова- ния, при этом входы N усилителей объединены между собой и образуют вход усилителя модности, выходы N усилителей подключены к соответствующим входам управляемого сумматора, выходы дешифратора соединены с входами управления выходного управляемого блока согласования, а его входы соединены с первыми входами блока сравнения и образуют входы управления усилителя мощности, выходы преобразователя кодов соединены с вторыми входами блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены генератор тактовых импульсов, блок ИЛИ, N компараторов, управляемый регистр сдвига, N D-V счетных триггеров, блок И и инвертор, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом блока И и счетными входами D-V счетных триггеров, первый и второй входы блока ИЛИ соединены с соответствующими выходами блока сравнения, а выход блока ИЛИ соединен с вторым входом блока И и через инвертор с V-входами N D-V счетных триггеров, D-входы которых соединены с соответствующими выходами управляемого регистра сдвига и соответствующими входами преобразователя кодов, выходы N D-V счетных триггеров подключены к соответствующим входам управления управляемого сумматора и входам управления соответствующих управляемых ключей, первые входы N компараторов соединены с источником опорного напряжения, вторые входы соединены с выходами соответствующих N датчиков температуры, а выходы - с соответствующими входами управляемого регистра сдвига.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение надежности. Усилитель мощности содержит N усилителей, N управляемых ключей, N датчиков температуры, управляемый сумматор, инвертор, дешифратор, блок И, преобразователь кодов, блок сравнения, выходной управляемый блок согласования, г-р тактовых импульсов, блок ИЛИ, N компараторов, управляемый регистр сдвига и N D-V счетных триггеров. В данном усилителе мощности многоблочного типа работают только те усилители, у которых температура соответствует заданным требованиям, и отключаются те, у которых в процессе работы температура превысит номинальную, т.е. те, которые находятся под большей нагрузкой. Это позволяет увеличить ресурс работы каждого усилителя и в целом всего усилителя мощности. Дана ил. выполнения управляемого регистра сдвига. 3 ил.

|Q : OJQU

-t

I ly

I

I

I И

И| t

(11

гэ о

«Ј

Ш

о о:

in

со

р

i

5L V: