Усилитель мощности

 

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, содержащий последовательно соединенные входной ограничитель и |/ объединенных по входу ключевых усилителей, выходы которых подключены к входам сумматора , выход которого через фильтр ffff 13 illfcJiilO ... нижних частот подключен к нагрузке усилителя мощности, последовательно соединенные реверсивный счетчик, к счетному входу которого подключен генератор тактовых импульсов, и кодер, выходы которого подключены к управляющим входам ключевых усилителей, а также элемент сравнения, первый и второй входы которого подключены к входу и нагрузке усилителя мощности соответственно, а выход - к входу управления направлением счета реверсивного счетчика, отличаюп(и.йс я тем, что, с целью повышения устойчивости введен цифроаналоговый преобразователь, подключенный к выходам реверсивного счетчика, а нагруз (/) ка усилителя мощности подключена к ,второму входу элемента сравнения через С введенный суммирующий усилитель, второй вход которого подключен к выходу цифроаналоговОго преобразователя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) З15О Н 03 F 3/217

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетекий v ОткР1.1тий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

®Q ° °

4 gQJl> ° ° с-.. (21) 3323579/ 18-09 (22) 27.07.81 (46) 07.08.84. Бюл. Ф 29 (72) В.И. Панасенко, В.А. Быков и М.Н. Носов

g"(71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (53) 621.375.026(088.8) (56) 1. Патент Франции 11 1586550, кл. Н 03 К, 1974.

2. Кибакин В.М. Основы ключевых методов усиления. M., "Энергия", 1980, с. 100 (прототип). (54)(57) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, содержащий последовательно соединенные входной ограничитель и / объединенных по входу ключевых усилителей,. вы- ходы которых подключены к входам сумматора, выход которого через фильтр

I нижних частот подключен к нагрузке усилителя мощности, последовательно соединенные реверсивный счетчик, к счетному входу которого подключен генератор тактовых импульсов, и кодер, выходы которого подключены к управляющим входам ключевых усилителей, а также элемент сравнения, первый и второй входы которого подключены к входу и нагрузке усилителя мощности соответственно, а выход — к входу управления направлением счета реверсивного счетчика, о т л и ч а ю и(и .йс я тем, что, с целью повышения устойчивости введен цифроаналоговый преобразователь, подключенный к выхо-. I дам реверсивного счетчика, а нагрузка усилителя мощности подключена к ,второму входу элемента сравнения через введенный суммирующий усилитель, второй вход которого подключен к выходу цифроаналоговбго преобразователя.

»О7

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиопередающих устройствах большой мощности.

Известны усилители мощности, используемые в радиопередающих устрой-. 5 ствах большой мощности, содержащие соединенные по входу детектор огибаюей, последовательно соединенные етектор полярности и фазоинвертор, N --пар ключевых усилителей с суммато- 1О

Ф ром на выходе, где N — 1,2,3,. ° ., один усилитель каждой пары непосред- ственно соединен с выходом детектора . полярности, а другой через соответствующий ключ — с выходом детектора 15 полярности и выходом фазоинвертора, при этом выход детектора огибающей через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь„ (АЦП) и дешифратор подключен к управ- 2О ляющим входам всех ключей, а нагрузка соединена, с выходом сумматора через фильтр C1 j, Однако в этом усилителе при воздействии дестабилизирующих факторов 2S могут возникнуть нелинейные искажения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные. входной ограни- gp читель и объединенных по входу ключевых усилителей, выходы которьм подключены к входам сумматора, выход которого через фильтр нижних частот подключен к нагрузке усилителя мощности, последовательно соединенные реверсивный счетчик, к счетному входу которого подключен генератор тактовых импульсов, и кодер, выходы которого подключены к управляющим 4О входам ключевых усилителей, а также элемент сравнения, первый и второй входы которого подключены к входу и нагрузке усилителя мощности соответственно, а выход — к входу управ- 4 пения направлением счета реверсивно"

ro счетчика L21.

Однако из-за больших фазовых набегов в канале прямой передачи воз,можно самовозбуждение усилителя.

Цель изобретения — повышение устойчивости.

Цель достигается тем, что в усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные входной ограйичи- S5 тель и (объединенных по входу клю- чевых усилителей, выходы которых к входам сумматора, выход которого

275 2 через фильтр нижних частот подключен к нагрузке усилителя мощности, последовательно соединенные реверсивный счетчик, к счетному входу которого подключен генератор тактовых импульсов, и кодер, выходы которого подключены к управляющим входам ключевых усилителей, а также элемент сравненйя, первый и второй входы которого подключены к входу и нагрузке усилителя мощности соответственно, а выход к входу управления направлением счета реверсивного счетчика, введен цифроаналоговый преобразователь, подключенный к выходам реверсивного счетчика, а нагрузка усилителя мощности подключена к второму входу элемента сравнения через введенный суммирующий усилитель, второй вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя,.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного усилителя мощности.

Усилитель мощности содержит входной ограничитель 1,. элемент 2 сравнения, реверсивный счетчик 3, генератор 4 тактовых импульсов, цифро" аналоговый преобразователь (ЦАП) 5, кодер 6, ключевые усилители 7, сумматор 8, фильтр 9 нижних частот, нагрузку 10 усилителя мощности и суммирующий усилитель 11.

Усилитель работает следующим образом.

При отсутствии сигнала на входе усилителя кодовая комбинация, возникающая на выходе кодера 6 и управляющая работой N -Kaewesb1x усилителей 7, такая, что все ключевые усилители 7 закрыты. При появлении сигйала на входе усилителя мощности отсчеты его преобразуются в кодовые комбинации, действующие на выходе кодера 6 и управляющие работой ключевых усилителей 7 таким образом, что на нагрузке 10 формируется усилен ный по мощности сигнал, соответствующий входному сигналу. Случайные изменения выходного сигнала на нагрузке

10 уменьшаются путем введения цепи отрицательной обратной связи, при этом в элементе 2 сравнения выявляется ошибка между значениями входного и выходного сигналов. Выходной сигнал элемента 2 сравнения является функцией от разности сигналов, действующих на его входах. Если раэ1 107275

Составитель Л.Закс

Техред А.Бабинец

Корректор А.Ференц

Редактор Н.Пушненкова

Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

f13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5775/42

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ность сигналов больше нуля, на его выходе появляется сигнал, соответствующей логической единице, если разность сигналов меньше нуля, на выходе элемента сравнения действует сигнал, соответствующий логическому нулю.

Сигналы, действующие на выходе элемента 2 сравнения, управляют направлением счета (прямой счет или обратный счет) реверсивного счетчика

3, на счетный вход которого подается сигнал от генератора 4 тактовых импульсов, при этом изменяется кодовая комбинация на выходе кодера 6, поступающая на управляющие входы ключевых усилителей 7, что приводит к уменьшению ошибки.

Однако при быстром изменении входного сигнала из-за временной задержки сигнала в цепи обратной связи, обусловленной, в частности, конечным временем нарастания сигнала в коммутируемых ключевых усилителях, на входах элемента 2 сравнения действует значительная разность сигналов, выражающаяся в относительно длительном по .времени наличии на выходе элемента 2 сравнения сигнала, соответствующего логическому нулю или единице, что приводит к изменению содержимого реверсйвного счетчика 3 в одном направлении, что в свою очередь, приводит к выбросам напряжения на выходе усилителя мощности.

Для исключения этого явления служит малое кольцо регулирования, вклю5 чающее в себя элемент 2 сравнения, реверсивный счетчик 3, ЦАП 5 и суммирующий усилитель 11, обладающее незначительным временем задержки.

При быстром изменении входного сигнала изменяется уровень сигнала на выходе ЦАП 5, что приводит к изме- > нению сигнала на выходе суммирующего усилителя 11 и, следовательно, к уменьшению разности сигналов, действующих на входах элемента 2 сравнения.

Таким образом, взаимодействие двух панелей регулирования повышает устойчивость усилителя мощности.

Предложенный усилитель мощности может использоваться не только при работе с сигналами низкой частоты, но и при работе с сигналами ДКМВ и

МВ диапазонов, при этом должна быть .обеспечена отрицательная обратная связь по огибающей сигнала. В предложенном усилителе мощности для этого следует включить два детектора огибающей, один — между входом усилителя мощности и первым входом элемента сравнения, второй — между нагрузкой и вторым входом суммирующего усилителя.