Импульсный усилитель для питания индуктивной нагрузки

 

Изобретение относится к усилительной технике и касается, в частности, усилителей, работающих на индуктивную нагрузку, например обмотки отклоняющих катушек электронно-лучевых трубок, аналоговых ферритовых фазовращателей. Цель изобретения - повышение надежности работы - достигается за счет снижения потребляемой мощности, а также рассеиваемой мощности, при одновременном повышении помехоустойчивости и надежности запуска. Устройство содержит усилитель 1 с двухтактным каскадом на транзиторах 2 и 3, резистор 4, нагрузку 5, входную шину 6, диоды 7 и 9, источники 8 и 10 низкого напряжения, транзисторные ключи 11 и 13, источники 12 и 14 высокого напряжения, согласующие блоки 15 и 16, элементы И 17 и 18, элементы ИЛИ 19 и 20, устройства 21 и 22 обострения импульсов, источники 23 и 24 импульсных сигналов запуска. В описании изобретения приводятся варианты практической реализации устройства для цепи формирования сигналов положительной полярности. 5 ил.

(g1) g Н 03 K 6/02

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 вышение надежности работы — достига- ется за счет снижения потребляемой мощности, а также рассеиваемой мощ* ности при одновремеHHQM повышении

0 помехоустойчивости и надежности запуска. Устройство содержит усилитель

1 с двухтактным каскадом на транI зисторах 2 и 3, резистор 4, нагрузку

5, входную шину 6,. диоды 7 и 9, источники 8 и 10 низкого напряжения, . транзисторные ключи.-11 и 13, источники 12 и 14 высокого напряжения, согласующие блоки 15 и 16, элементы И

17 и 18, элементы ИЛИ 19 и 20, устройства 21 и 22 обострения импульсов, источники 23 и 24 импульсных сигналов запуска. В описании изобретения приводятся варианты практичес кой реапизации устройства для цепи формирования сигналов положительйой полярности, 5 ил. б ьМ

Об

CC

C5—

ЬР

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

-.=К ф" " СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

-.=--:- .::Л,;::./ РЕСПУБЛИН

" -=- 1

ГОСУДАРСТБЕННЬ1Й НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

Г!РИ П(НТ СССР (21) 4172858/24-21 (22) 04.01.87 (46) 30,05.89. Бил. N - 20 (72) Т.К. Блинова, A.П. Зайцев, Н.N. Пронина, В.А. Рыжиков. и И.В. Ястребова (53) 621.373 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 684732, кл. Н 03 К 6/02, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 410548, кл. Н 03 К б/02, 1972. (54) ИИПУДБСН11й УC Vrrm1 Dna

НИЯ ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКИ .(57) Изобретение относится к усилительной технике и касается, в частности, усилителей, работающих на индуктивную нагрузку, например обмотки отклоняющих катушек, электронно-лучевых трубок, аналоговых Ферритовых фазовращателей. Пель изобретения — по-.

„„SU„„1483621 д 1 первый 19 и второй 20 элементы ИЛИ, первое 2! и второе ?2 устройства обострения импульсов и первый 23 и второй 24 источники импульсных сигналов запуска, первые входы элементов 17 и !8 И соединены с выходом усилителя 1, вторые входы — с первой шиной соответствующего источника 23

10 . и 24 импульсных сигналов запуска, а выходы - с первым входом соответствующего элемента 19 или 20 ИЛИ, вторые входы которых соединены через соответствующее устройство 21 или 22 обострения импульсов с первой шиной соответствующего источника 23 или 24 импульсного сигнала запуска, вторые шины которых соединены с отрицательной шиной первого источника 8 низко20 вольтного напряжения, выходы элементов 19 и 20 ИЛИ соединены с входом соответствующего согласующего блока !

5 и 16.

Устройство (фиг.2) работает следующим Образом.

При подаче на первый вход усилителя 1 импульсного сигнала, совпадающего по времени с сигналом от источника 23 импульсных сигналов запуска, 30,на выходе усилителя 1 возникает скачок напряжения, который, совпадая во времени с сигналом от источника

23 импульсных сигналов, создает на выходе элемента 17 И напряжение, ко35 торое через согласующий блок 15 подается на базу ключа 11, открывая его, в связи с чем напряжение питания выходного каскада усилителя 1 и. соответственно его вь|ходное напряже-.

40 ние увеличиваются, что приводит к увеличению скорости нарастания тока о в индуктивной нагрузке 5. При достижении требуемого значения тока выходт ное напряжение усилителя 1 уменьшается до значения, соответствующего тре буемому току, этого напряжения недостаточно для открывания ключа ll„ поэтому напряжение питания усилителя 1 уменьшается до значения, определяемого источником 8 ниэковольтно50 го напряжения. При воздействии на усилитель 1 заднего фронта входного импульса, совпадающего по времени с . сигналом запуска от источника 24, ана55 логично работает цепь форсирования напряжения питания противоположной полярности, на диоде 9 и ключе 13.

Если по какой либо причине на интерt вале поддержания тока на выходе уси"

3 14836? 1

Изобретение относится к усилительной технике и касается, в частности, усилителей, работающих на индуктив" ную нагруЗку, например обмотки откло- няющих катушек электронно"лучевых трубок, аналоговых ферритовых фазовращателей.

Цель изобретения — повышение надежности работы .за счет снижения потребляемой и рассеиваемой мощности при одновременном повышении помехоустойчивости и надежности запуска.

На фиг.l представлена электрическая принципиальная схема устройства;,15 на фиг.2-5 — варианты реализации входящих в состав ее элементов.

Импульсный усилитель содержит усилитель 1 с двухтактным выходным каскадом на последовательно соединенных первом 2 и втором 3 транзисторах, точка соединения которых являет1 ся выходэм усилителя-и подключена к входу делителя напряжения на резисторе 4 и нагрузке 5, соединенной резистором 4 к общей шине, выход которого подключен к первому входу усилителя 1 второй вход которого соединен с входной шиной 6 устройства, первый диод 7, анод которого соединен с положительной шиной первого источника 8 низковольтного напряжения, а катод — с первой шиной питания выходного каскада усилителя 1, \ вторая шина питания которого подклю" чена через анод-катод второго дио" да 9 к отрицательной шине второго источника 10 низковольтного напряжения, катод первого диода 7 соединен через первый ключ 11 с положительной шиной первого источника 12 высоковольтного налряжения, анод второго, диода 9 подключен через второй ключ

l3 к отрицательной шине второго.источника 14 высоковольтного напряже- ния, управляющий вход первого ключа

11 подключен к выходу первого согласующего блока 15, управляющий вход второго ключа 13 соединен с выходом второго согласующего блока 16, отрицательная шина первого источника 8 низковольтного напряжения и первого источника 12 высоковольтного напряжения соединены между собой и подключены к положительным шинам второго источника 10 низковольтного напряжения и второго источника 14 высоковольтного напряжения и к общей шине, первый !7 и второй 18 элементы И, 1483621 лптеля 1 возник скачок напряжения (например, вследствии помех или наводак на индуктивную нагрузку), то форсирования напряжения питания не

5 произойдет, тлк как в это время отсутствует сигнал от источника ?3 и

24 импульсных сигналов и на входахэлементов 17 и 18 И. Напряжения на выходах согласующих блоков 15 и 16 равным нулю и ключи 11 и 13 не включаются, поэтому усилители 1 питаются от источников 8 или 10 низкого напряжения. Этим самым достигается повышение помехоустойчивости устройства; )5

В схеме, лредставленной на фиг. l, включение ключей 11 или 13 осуществляется коротким импульсом, сформированным устройством 21 или 22 обострения импульсов, поступающих от ис- 2п точников 23 или 24 импульсного сигнала. При открывании ключа ll или

13 выходное напряжение усилителя 1 резко повьш(ается и ключ остается в открытом состоянии выходным сигналом усилителя 1, поступающим на согласующие блоки 15 и 16 .через элемент 19 или 20 ИЛИ. Благодаря этому порог срабатывания схемы включения форсированного питания может быть сделан 30 выше максимального выходного напряжения усилителя l при питании от источников 8 и 10 низкого напряжения, что повышает помехоустойчивость и надежность работы устройства. Напряжение источников 8 и 1О может быть выбрано только из условия обеспечения выходного напряжения, необходимого для поддержания требуемых рабочих токов в нагрузке, что приводит qp к снижению потребляемой и рассеиваемой устройством мощности, а также . ведет к повышению надежности работы ус геройства, разо t, удалось совместить выполнение одним элементом несколг,ttõ функций, благодаря чему схема устройства предельно простая.

На фиг.4 показан вариант реализации участка схемы устройства, в котором элемент И реллизован с помощью резистора 34 и диода 35. Устройства обострения реализовано на конденсаторе 36 и резисторе 37. Прн повышении скачком нлпряжеппя нл вь.ходе источника 23 импульсного сигнала повьш яется напряжение на обкладке конденсатора 36, соединенной с резистором

37, вследствие чего конденсатор за- . ряжлется. Импульс тока заряда конденсатора протекает в базу транзистора 25, отпирая его. Прп отпирании транзистора 25 согласу.ощего устройства открывается ключ 11, напряжения питания и выходные напряжения усили" телеи увеличиваютcH и удерживают транзистор в открытом состоянии в течение требуемого времени °

Возможны варианты практической реализации устройства, отличающиеся от представленных ня ф1 t .3 и 4 заменой полярности вкл|оченпя диодов, исгочников питания и изменения типа проводимости транзистора. Гели же необходимо иметь однотипные эЛементы в цепях управления ключами, одинаковую полярность сигнллов запуска> то можно испол1зовлть схему, пока-, занную нл фиг.5, п которой использо-„ ван дополнительный инпертор 38, ко тарый отпирается выходным сигналам усилителя при отрицательной поляр25 лярности.

Практическая реллиз ация предлагаемого устройства отличается вариантамио исполнения входящих в состав устройства элементов И, ИЛИ, согласующего устройства и устройства обострения имлульсав, которые могут быть выполнены с и-.пользованием диодов, транзисторов, трлнсформяторов, оптронов и других элементов.

В качестве примерл ня фиг.3-5 приведены вярилнтьt практической реализации члсти устройствл дня цепи форспраняния сигналов положительной поСогласующее устройство (фиг,3) выполнено в виде нелинейного усилителя ня транзисторе 25 с трансформаторным выходом 26, порог срабатывания определяется стабилитронам 27.

Элемент И образован включенными в цепь базы транзистора 25 резистором

28 и инверторами 29 н 30 с открыть1м коллекторным выходом. Выходное напряжение инверторов t,ìeåò высокий потенциал на выходе лишь при высоком уровне напряжений, поступающих ат источнцка 23. импульсных сигналов через инверторы 29 и 30 и с выхода усилителя 1, поступающего через резистор 28, Устройство обострения реалйзовяно нл конденсаторах 31, резисторе 32, инверторс 33. В качестве элемента ИЛ11 используется тяк называемое "моптлжпое 1И11". Таким об148362!

° 8

1 ности напряжения на выхода, если оно превышает пороговый уровень.

Формул а и э о б р е т е н и я

Импульсный усилитель для питания .5 индуктивной нагрузки, содержащий усилитель с двухтактным выходным каскадом на последовательно соединенных транзисторах, точка соединения которых является выходом усилителя и под- 1О ключена к входу делителя напряжения на резисторе и нагрузке, соединенного резистором к общей нине, выход ко. торого соединен с входной шиной устройства, первый диод-анод которого соединен с положительйой шиной первого источника низковольтного напряжения, а катод — с первой шиной питания выходного каскада усилителя, вторая шина питания которого подключена через анод-катод второго диода к отрицательной шине второго источника низковольтного напряжения, катод первого диода соединен через первый ключ с положительной шиной первого источника высоковольтного напряжения, анод второго диода подключен через второй ключ к отрицательной шине вто-! рого источника высоковольтногофнапряжения, управляющий вхоф первого ключа подключен к выходу первого согласующего блока, управляющий вход второго ключа соединен с выходом второго согласующего блока, отрицательные шины первого источника ниэковольтного напряжения и первого источника высоковольтного напряжения соединены между собой и подключены к положительным шинам второго источника низковольтного напряжения и второго источника высоковольтного напряжения и к общей шине, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения надежности работы эа счет снижения потребляемой и рассеиваемой мощности при одновременном повышении помехоустойчивости и надежности .запуска, в него введены первый и второй элементы И, первый и второй элементы

ИЛИ, первое и втрое устройства обострения импульсов и первый и вто" рой источники импульсных сигналов запуска, при этом первые входы элементов И соединены с выходом усилителя, вторые входы — с первой шиной соответствующего источника импульсных сигналов запуска, а выходы — с первым входом соответствующего элемента ИЛИ, вторые входы которых соединены через соответствующее устройство обострения импульсов с первой шиной соответствующего источника импульсного сигнала запуска, вторые шины которых соединены с общей шиной, выходы элементов ИЛИ соединены с входофФсоответствующего согласующе". го блока.

1483б21

I 483621

Составитель В. Чюкиков

Редактор P.. Киштулинец Техред Л,Сердюкова Корректор С. Шекмар

Заказ 4560

Тираж 884

Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óêãopîä, ул. Гагарина,101