Усилитель мощности класса д Советский патент 1981 года по МПК H03F3/217 

1

Изобретение относится к радиотехнике и .может использоваться, в частности для управления приводом, имеющим дифференциальный вход.

Известен усилитель мощности класса Д, содержащий последовательно соединенные сумматор, предварительный усилитель, широтно-импульсный модулятор, усилитель мощности и нагрузку, причем второй вход сумматора подключен к выходу усилителя мощности, а к управляющему входу широтно-импульсного модулятора подключен выход генератора пилообразного напряженияtU

Однако известный усилитель имеет сравнительно невысокую точность,

Цель изобретения - повышение точности.

Для достижения этой цели в известный усилитель дополнительно введены второй и третий сумматоры, фильтр, датчик начального тока, вспомогательный источник, пороговый элемент и двухполюсный переключатель, один

вход которого через фильтр подключен к выходу усилителя мощности, другой - к выходу вспомогательного источника, а его выход соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом третьего сумматора и подклю; чей к датчику начального тока, управляклций вход двухполюсного переключателя соединен через пороговый элемент с выходом третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу фильтра, а выход второго сумматора соединен с управлякнцим входом генератора пилообразного напряжения. На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного усилителя.

Усилитель класса Д содержит сумматор 1, предварительный усилитель 2, широтно импульсный модулятор 3, усилитель 4 мощности, нагрузку 5, генератор 6 пилообразного напряжения, второй и третий сумматоры 7,8 соответственно, фильтр 9, датчик 10 начального тока, вспомогательный источник 1 1, пороговый элемент 12 и двухполюсный переключатель 13. Усилитель работает следующим образом. Входной сигнал Ug через сумматор I и предварительный усилитель 2 поступает на широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 3. На другой вход НИМ 3 подается напряжение пилообразной формы с генератора 6. На выходе ШИМ 3 получаются импульсы с частотой пилы, длительность которых зависит от величины и полярности. входного сигнала иgj. Усилитель 4, работающий в режиме пе{)еключения, : усиливает эти импульсы до мощности, необходимой для создания требуемого тока в нагрузке 5. Стабилизация коэф фициента передачи осуществляется подачей напряжения с выхода усилителя 4 на .соответствующий вход сумматора 1 . Для стабилизации уровней токов пр небольшом их отклонении от номинального значения напряжение с выхода усилителя 4 фильтруется в фильтре 9 и через двухполюсный переключатель 13 подается на второй сумматор 7, гд сравнивается с напряжением датчика 10, задакяцим номинальную величину уровней токов. Разностное напряжение с выхода второго сумматора 7 подается на вход генератора 6, выход ное напряжение которого управляет уровнями токов. В то пороговый элемент 12 закрыт напряжением с вспо могательного источника 1 Г, поступающим на вход порогового элемента 12 через третий сумматор 8, а двухполюс ный переключатель 13 пропускает сигнал с выхода фильтра 9 на первый вход второго сзтчматора 7. При больших напряжениях с фильтра 9, возникающих при. изменении напряжений питания, внещних температурных условий, переходных процессах и т.д при которых напряжение с фильтра 9 может быть больше напряжения с датчика 10 (в этом случае генератор 6 меняет фазу тлообразного напряжения) I суммарный сигнал фильтра 9 и датчика 10 на выходе третьего сумматора b становится достаточным для срабатывания порогового элемента 12 и двухполюсного переключателя 13. В этом случае через двухполюсный переключатель 13 и сумматор 7 на генератор 6 подается напряжение с вспомогательного источника 11, величина которого задается такой, чтобы не было поворота фазы генератора 6. Предложенный усилитель обеспечивает стабильную работу при воздействии различных дестабилизирующих факторов, что приводит к повышению его надежности. Формула изобретения Усилитель мощности класса Д, содерАащий последовательно соединенные сумматор, предварительный усилитель, широтно-импульсный модулятор, усилите.пь мощности и нагрузку, причем второй вход сумматора подключен к выходу усилителя мощности, а к управлякнцему входу широтно-импульсного модулятора подключен выход генератора пилообразного напряжения, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно введены второй и третий сумматоры, фильтр, датчик начального тока, вспомогатальный источник, пороговый элемент и двухполюсный переключатель, один вход которого через фильтр подключен к выходу усилителя мощности, другой - к выходу вспомогательного источника, а его выход соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом третьего сум.матора и подключен к датчику начального тока, управляющий вход двухполюсного переключателя соединен через пороговый элемент с выходом третьего сумматора, второй вход которого подключен квыходу фильтра, а выход второго сумматора-соединен с управляющим входом генератора пилообразного напряжения. Источники информации , принятые во внимание -при экспертизе 1. Вопросы радиоэлектроники. Серия общетехническая, вып. 19, 1967, с. 105 (прототип).

4