Усилитель мощности Советский патент 1991 года по МПК H03F1/32 

т.е. ток нагрузки пропорционален разности, (V-U) с коэффициентом пропорциональности f

R, (1- oOR Re- R

Полагая разность напряжений между входами ОУ 7 близкой к нулю, по- лучим oiV -|JU-(1-/i)RTH 0.

Если Oi ft .т.е. R /R,rt+ U,

р, ,т.е. R4 /R1(J- .x4 , это уравнение можно переписать в следующем виде:

- R,3 /R,2

Изобретение относится к электронике. Цель изобретения - уменьшение искажений. Усилитель мощности содержит преобразователь 1 напряжения .в ток, выполненный на усилителе 2 и ; резисторе 3, датчик 4 тока, нагрузку 5 и корректирующий блок 6, выполненный в виде преобразователя напряжения в напряжение на операционном уси- лителе 7 и резисторах 8 и 9. При наличии искажений в преобразователе 1, корректирующий блок 6 является шунтом только для тока искажений. Это условие выполняется только в том случае, когда коэффициент преобразования корректирующего блока 6 равен крутизне преобразователя 1. Напряжение на нагрузке 5 при наличии датчика 4 линейно зависит от входного напряжения и не зависит от тока иска жений, т0е. корректирующий блок 6 уменьшает искажения. 3 ил.

Если коэффициент пропорциональности H«/Rg R S, где S - крутизна преобразователя 1, то выходной ток ОУ 7 -16 -Л1, т.е. ОУ 7 только компенсирует искажения преобразователя 1, не участвуя в усилении сигала.

В усилителе мощности, показанном на фиг.2, датчик 4 тока включен между нагрузкой 5 и общим проводом (фиг.2). Преобразователь 1, как и в предыдуей схеме, имеет крутизну S и его выходной ток I , S(V-U)+ Д1. ОУ 7 подключен выходом к выходу преобразователя 1. Нагрузка 5 включена последовательно с датчиком 4 тока. ежду входом преобразователя 1 и общим проводом включен первый делитель напряжения, состоящий из резисторов 10 и 11, включенных последоваельно. К точке соединения резисторов 10 и 11 подключен неинвертирующий вход ОУ 7. Инвертирующий вход ОУ 7 подключен к точке соединения резисторов 12 и 13, образующих второй делитель напряжения, включенный параллельно нагрузке 5. Пусть сопротивления резисторов 10, 11, 12, 13 и соответственно R, , , R ,2 и R{3. Напряжение на неинвертирующем входе ОУ 7

R,

R,o +

V

v,

где сх

RIO

Если R - сопротивление датчика 4 тока, 1 - ток нагрузки 5, Z - полное сопротивление нагрузки 5, то при

20

pV - p-(1-p)RIH

О,

откуда

IM

ft(v-u)

()R

(7)

0

Полученное выражение аналогично выражению (6) для схемы триведенной на фиг.1.

Для снижения выходной мощности ОУ 7 необходимо, чтобы выполнялось условие

„ RM

f . 1 ТЧЬ

R

50

R

В усилителе мощности, приведенном на фиг.3, датчик 4 тока включен между выходом преобразователя 1 и нагрузкой 5. ОУ 7 подключен к выходу преобразователя 1, между выходом которого и общей щиной включен первый делитель напряжения, образованный последовательно соединенными резисторами 14 и 15, точка соединения которых подключена к инвертирующему входу ОУ 7. Между входом преобразователя 1 и точкой соединения нагрузки 5 и датчика 4 тока включен второй депитель напряжения, образованный резисторами 16 и 17, точка соединения которых подключена к неинвертирующему входу ОУ 7. На инвертирующий вход ОУ 7 в корректирующем блоке 6 подается напряжеR15-. На ОУ 7 подается

ние J3 иб , где неинвертирующий вхпд

Р +

яжение V2 (1-0t)v +

{ датчик

Rf6/RfЈ +

R

4 тока. Тогда

rf(U

J«6 - Ъ Ч ток че1н

vd-eO + ue(tf- /3)

oЈR

s

При этом

s (1-оШ(р-оО j

(8) (9)

R (p-oO ,

При выполнении условий (8) и (9) выходной ток корректирующего блока 6 16 -&I, т.е. корректирующий блок 6 компенсирует искажения и не участвует в усилении.

Схемы, приведенные на фиг.1-3, имеют малые нелинейные искажения и могут применяться как самостоятельно, так и в качестве оконечных каскадов усилителей с общей ООС„ Поскольку корректирующий блок 6 включен так что его выходной ток только компенсирует искажения тока преобразователя 1 усилителя мощности, величина выходного тока корректирующего блока 6 для реальных схем составляет единицы процентов тока нагрузки. Поэтому в качестве корректирующего блока 6 мо

5

0

жет быть применен маломощный усилитель, обладающий большим коэффициентом усиления и малыми искажениями.

Формула изобретения

Усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные основной усилитель и резистор, другой выход которого является выходом усилителя мощности и соединен с выходом корректирующего блока, первый вход которого подключен к входу основного усилителя, при этом корректирующий блок выполнен на преобразователе напряжения в напряжение, входы которого являются соответствующими входами корректирующего блока, а также нагрузку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений, последовательно с нагрузкой введен датчик тока, причем второй вход корректирующего блока подключен к точке соединения нагрузки и датчика тока, а выходом корректирующего блока является выход преобразователя напряжения в напряжение.

фиг 2

flteJ