Усилитель мощности класса Д Советский патент 1991 года по МПК H03F3/217 

Фиг.1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в модуляторах и в качестве усилителя мощности сигналов низкой частоты.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений.

На фиг. 1 представлена структурная схема усилителя мощности класса Д; на фиг. 2 - схема соединений его счетных триггеров,

Усилитель мощности содержит одно- тактный шмротно-импульсный модулятор 1 (ОШИМ), двухтактный ключевой каскад 2, развязывающий трансформатор 3, двухпо- лупериодный выпрямитель 4, фильтр 5 нижних частот, первый и второй счетные триггеры (К триггеры) 6 и 7, дополнительный двухтактный ключевой каскад 8, дополнительный развязывающий трансформатор 9,

Усилитель мощности класса Д работает следующим образом.

Входной низкочастотный сигнал преобразуется в ОШИМ в последовательность импульсов с двусторонней широтно-им- пульсной модуляцией. Указанная последовательность управляет работой двух счетных триггеров 6 и 7, один из которых переключается по фронтам импульсов, а другой - по срезам. Таким образом, формируются две последовательности импульсов со средней скважностью 2, длительность которых и взаимное фазовое положение зависят от величины входного сигнала. Сформированные последовательности усиливаются соответствующими двухтактными ключевыми каскадами 2, 8, передаются через развязывающие трансформаторы 3, 9, на вторичной стороне которых происходит их суммирование. После двухполупериод- ного выпрямления в выпрямителе 4 формируется последовательность усиленных импульсов с однотактной двусторонней ши- ротно-импульсной модуляцией (ОДШИМ). После демодуляции импульсной последовательности на выходе фильтра 5 нижних частот выделяется усиленный исходный низкочастотный сигнал.

В предлагаемом устройстве не приходится усиливать импульсы с ШИМ, длительность которых изменяется в широких

пределах - от нуля до периода тактовой частоты, При этом исключаются связанные с таким усилением искажения длительности импульсов. Кроме того, в паузах между импульсами токи намагничивания первичных обмоток трансформаторов компенсируют влияние друг друга и не создают напряжения на входе ФНЧ, что уменьшает нелинейные искажения.

Помехоустойчивость описываемого усилителя мощности класса Д может быть повышена за счет соединения прямого и инверсного выходов первого IK-триггера б соответственно с I- и К-входами второго IKтриггера 7, а также за счет соединения прямого и инверсного выходов второго IK-триггера 7 с К- и 1-входами первого tK- триггера б (фиг. 2 ).

Формула изобретения

1.Усилитель мощности класса Д, содержащий однотактный широтно-импульсный модулятор, последовательно соединенные двухтактный ключевой каскад, развязывающий трансформатор, двухполупериодный выпрямитель и фильтр нижних частот, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, введены первый и второй счетные триггеры и последовательно соединенные дополнительный двухтактный ключевой каскад и дополнительный развязывающий трансформатор, выходные обмотки которого соединены с выходными обмотками развязывающего

трансформатора, входы счетных триггеров подключены к противофазным выходам однотактного широтно-импульсного модулятора, а выходы счетныхтриггеров подключены к соответствующему управляющему

входу двухтактного и дополнительного двухтактного ключевого каскадов.

2.Усилитель поп.1,отличающий- с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, первый и второй счетные

триггеры выполнены на IK-триггерах, прямой и инверсный выходы первого счетного триггера соединены соответственно с I- и К-входами второго счетного триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с К- и l-входами первого счетного триггера.

I

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в модуляторах и в качестве усилителя мощности низкой частоты. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений. В усилителе мощности класса Д усиление осуществляется с промежуточным преобразованием входного сигнала в последовательность импульсов с однотактной ШИМ, в однотактном модуляторе 1 (ОШИМ). Эта последовательность импульсов с двусторонней ШИМ управляет работой двух счетных триггеров 6,7, один из которых переключается по фронтам импульсов, а другой - по срезам. Сформированные две последовательности импульсов, длительность которых и взаимное фазовое положение зависят от величины входного сигнала, усиливаются двухтактными ключевыми каскадами 2, 8 и суммируются на вторичной обмотке развязывающих трансформаторов 3, 9. Это позволяет получить меньшие искажения при более низкой тактовой частоте преобразования. Кроме того, повышается помехоустойчивость усилителя мощности класса Д за счет перекрестного соединения первого и второго 1К-триггеров 6 и 7. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л

Фиг. 2.