Усилитель мощности Советский патент 1992 года по МПК H03F3/20 

Изобретение относится к области радиотехники, а более конкретно к устройствам, предназначенным для работы в составе радиопередатчиков с амплитудной и однопо- лоснымм видами модуляции.

Целью изобретения является уменьшение комбинационных искажений.

Нафиг,1 изображена структурная схема усилителя мощности; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Усилитель мощности (фиг.1) содержит детектор полярности 1 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, входы которых объединены и являются входом усилителя мощности, при этом тактовый вход аналого- цифрового преобразователя 2 является входом для подачи импульсов частоты дискретизации, а также п двухполярных ключевых генераторов 3, где п - 1.2,3..., выходы которых соединены с входами блока сложения мощностей 4 соответственно, разрядные входы - с разрядными выходами АЦП 2 соответственно, а входы управления полярностью объединены и соединены с выходом детектора полярности 1, выход блока сложения мощностей 4 соединен со входом фильтра нижних частот 5, выход которого является выходом усилителя мощности, дополнительный двухполярный ключевой генератор 6, цифровой компаратор 7, к-разрядный двоичный счетчик 8 и RS-триг- гер 9, при этом тактовый вход к-разрядного двоичного счетчика 8 является входом для подачи тактовых импульсов, первые входы цифрового компаратора 7 соединены с k младшими разрядными выходами АЦП 2 соответственно, вторые - с выходами к-разрядного двоичного счетчика 8 соответственно, R-вход RS-триггера 9 является входом для подачи импульсов частоты дискретизации, S-вход соединен с выходом цифрового компаратора 7, Q-выход RS-триггера 9 соединен с входом установки в нуль k-разрядного двоичного счетчика 8, Q-выход - с разрядным входом дополнительного дзухполярного ключевого генератора 6, вход управления полярностью которого соединен с выходом детектора полярности 1,

сл

с

XI

VJ

о о

Ь.

а выход - с соответствующим входом блока сложения мощностей 4.

Усилитель мощности работает следующим образом.

Входной сигнал дискретизируется, квантуется и кодируется в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 2, одновременно в детекторе полярности 1 определяется знак текущей полуволны. Полученный в результате этих операций код управляем мощ- ным цифроаналоговым преобразователем, состоящим из п двухполярных ключевых генераторов 3, где п 1, 2, 3..., системы сложения мощностей 4 и схемой формирования дополнительного импульса, содержащей цифровой компаратор 7, k-разрядный двоичный счетчик 8, где ,2,3..., RS-триггер 9 и дополнительный двухполярный ключевой генератор 6.

Частота тактовых импульсов в 2 раз больше частоты импульсов дискретизации, а число разрядов АЦП 2 увеличено до m п + к. Каждым импульсом дискретизации RS- триггер 9 устанавливается таким образом, что на его Q-выходе появляется потенциал, разрешающий счет тактовых импульсов k- разрядному двоичному счетчику 8. При этом цифровой код k младших разрядов АЦП 2 сравнивается с кодом k-разрядного двоичного счетчика в цифровом компараторе 7 и в момент их равенства производится обратное опрокидывание RS-триггера 9. При этом на его Q-выходе появляется логический уровень, обнуляющий k-разрядный двоичный счетчик 8. В результате на выходах Q и Q RS-триггера 9 формируется импульс, длительность которого определяется кодом k младших разрядов АЦП2 и частотой тактовых импульсов. Он поступает на разрядный вход дополнительного двухполярного клю- чевого генератора 6 и усиливается до амплитуды, равной амплитуде импульса двухполярного ключевого генератора 3 младшего разряда. Длительность управляю щего импульса, в соответствии с кодом АЦП2 k младших разрядов, дискретно изме1 -г

няется от 0 до

ид

- Т™ с шагом

где Т

ти

,k +1

При увеличении входного сигнала цифровой код на выходе АЦП2 принимает большее значение, э связи с чем длительность управляющего импульса увеличивается, что соответствует пропорциональному увеличению выходного напряжения, так как оно, в свою очередь, определяется постоянной составляющей выходных импульсов. При дальнейшем увеличении входного сигнала,

5 0 5

0 5 0 5 0 5

0

5

в соответствии с кодом АЦП 2, включается двухполярные ключевые генераторы 3 (k + п)-го разрядов, где п 1,2,3,... при этом с каждым импульсом дискретизации формируется новый дополнительный импульс.

Таким образом, на выходе системы сложения мощности 5 появляются импульсы, следующие с частотой дискретизации, которые изображены на фиг.2. Полярность импульсов определяется знаком текущей полуволны входного сигнала в каждой точке дискретизации. Усиленный сигнал выделяется фильтром нижних частот 5.

Введение дополнительных блоков, а именно дополнительного двухполярного ключевого генератора 6, цифрового компаратора 7, k-разрядного двоичного счетчика 8, RS-триггерэ 9 позволяет существенно уменьшить уровень комбинационных искажений за счет увеличения разрешающей способности цифрового тракта. При этом число двухполярных ключевых генераторов практически не увеличивается.

Формула изобретения

Усилитель мощности, содержащий детектор полярности и аналого-цирфовой преобразователь, входы которых объединены и являются входом усилителя мощности, при этом тактовый вход аналого-цифрового преобразователя является входом для подачи импульсов частоты дискретизации, а также п двухполярных ключевых генераторов, где п 1.2.3..., входы которых соединены с входами блока сложения мощностей соответственно, разрядные входы - с разрядными выходами аналого-цифрового преобразователя соответственно, а входы управления полярностью объединены и соединены с выходом детектора полярности, выход блока сложения мощностей соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого является выходом усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью уменьшения комбинационных искажений, аналого-цифровой преобразователь выполнен т-раз- рядным, где , n - число старших разрядов, k 1,2,3... число младших разрядов, а также введены дополнительный двухполярный ключевой генератор, цифровой компаратор, k-разрядный двоичный счетчик и RS-триггер, при этом тактовый вход k-разрядного двоичного счетчика является входом для подачи тактовых импульсов, частота которых в 2 раз больше частоты импульсов дискретизации, первые входы цифрового компаратора соединены с k-младшими разрядными выходами аналого-цифрового преобразователя соответственно, вторые - с выходами k-разрядного двоичного счетчика ответственно, R-вход RS-триггера является входом для подачи импульсов частоты дискретизации, S-вход соединен с выходом цифрового компаратора, Овыход RS-триг- гера соединен с входом установки в О k- разрядного двоичного счетчика, Овыход - с разрядным входом дополнительного двухполярного ключевого генератора, вход управления полярностью которого соединен с выходом детектора полярности, а выход - с соответствующим входом блока сложения мощностей.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам, предназначенным для работы в составе радиопередатчиков с амплитудной и однополосными видами модуляции. Цель - уменьшение комбинационных искажений. Введение в усилитель мощности дополнительного ключевого генератора 6, цифрового компаратора 7, k- разрядного двоичного счетчика 8, RS-триггера 9 позволяет существенно уменьшить уровень комбинационных искажений за счет увеличения разрешающей способности цифрового тракта. При этом число двухполярных ключевых генераторов не увеличивается. 2 ил.

Ъ

Чи