Усилитель мощности

 

Изобретение относится к усилительной технике. Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия. Устройство содержит источник 1 входного сигнала, цепь 2 отрицательной обратной связи, ключевой усилитель 3, линейный усилитель 4, выходной трансформатор 5, входной трансформатор 6, сумматор 7. На выходе линейного усилителя 4 выделяется напряжение искажений ключевого усилителя 3. Это напряжение через выходной трансформатор 5 подается на сумматор 7. Положительный эффект, получаемый при использовании предлагаемого усилителя, заключается в том, что при одинаковых с прототипом параметрах линейного и ключевого усилителей в нем уменьшено влияние коэффициента передачи ключевого усилителя 3. Это позволяет снизить выходное напряжение линейного усилителя 4, его мощность и повысить тем самым КПД всего устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 Г 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4430052/24-09 (22) 25.05,88 (46) 23.08.90. Бюл. K" 31 .(71) Ульяновский политехнический институт (72) М.К Казаков (53) 621.375.026 (088.8) (56) Кибакин В.И. Основы ключевых методов усиления. — И.: Энергия, 1980, с.123, рис.5 — 1, б. (54) УСИЛИТЕЛЬ ИО1 .1110 СТИ (57) Изобретение относится к усилительной технике. Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия. Устройство содерха т источник 1 входного сигнала, цепь 2 отрицательной обратной связи, клю„.SU„„1587618 A1 чевой усилитель 3, линейный усилитель

4, выходной трансформатор 5, вхопной трансформатор б,сумматор 7. !1а выходе линейногo усилителя 4 выделяется напряжение иска>кешш ключевого усилителя 3. Это напря>хенце через выходной,трансформатор 5 подается на су>1 матор 7. Поло>п тельный эффект, получаемый при использовании предлагаемого усилителя, заключается в том, что при одинаковых с прототипом па-раметрах линейного и ключевого усили— телей в нем уменьшено влияние коэ Ь-. фициента передачи клн>чевого усилителя

3. Это позволяет с>п>зить выходное напря> ение линейного усилителя 4, его мощность и повысить тем самым КЛЛ всего устройства. 1 ил.

1587618

U =Б + U —. алых — J - ку

30 и в то же время нетрудно получить, что как и в известном усилителе при большом коэффициенте усиления

К,„ЛУ 4:

U — U

1, 3

54ix Г 9х> 2 (2) где Е, Г > -- соответствеш<о сопротивления масштабньж ре >исторов в цепи 2.

Для получения максимального К11Д необходимо, >тобы <1,у - О, при этом, как следует из (1) и (2), 40

45 (3) Гз

U — — — 2 бх ° ку -. 1, х °

Однако реальный I,i вносит линейные (частотные, фазочястотные) и нелинейные искажения в усиливаемьп сигнал, поэтому в некотором диапазоне частот входного сигнала и при изменении нагрузки в известном усилителе выполнение условия (3) невозмо>хно, поэтому на выходе Л" -4 имеется напряжение, 55 компенсирующее ш кя><ения КУ 3 так, чтобы выполнялось vc ëîíèå (2). Это напряжение увели швяется с ростом уровня исках<еш<й КУ 3, что привсдит

Изобретение относится к усилительной технике, в частности к усилителям низкой частоты линейно-ключевого типа.

Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия.

На чертеже представлена принципиальная схема усилителя мощности.

Усилитель мощности содержит источ-- 10 ник 1 входного сигнала, цепь 2 отрицательной обратной связи, ключевой усилитель 3, линейный усилитель 4, выходной трансформатор 5, вхоцной трансформатор 6, сумматор 7. 15

Усилитель работает следующим образом.

Входное напрях<ение П х с источниi

Выходное напря><ение 11 8ц„ вь<деляется на нагрузке. Так к>ак ЛУ и КУ 4 и 3 имеют изолированные источники пита- 25 ния, то это няпря>кение равно сумме выходных напрях<ений линейного 4 и ключевого 3 усилителеи: коэффициент передачи КУ 3; — коэффициент передачи сум= матора 7 по первому входу, т.е. по выходному напря><ению ЛУ 4.

Выражение (4) записано при условии

К с = 1, где I< с — коэффициент передачи сумматора 7 по входному наив ря>:ению U IIx

Из (1) следует: где К

К с, "- SI,ix "I

Подставляя это выражение в (4), после несложных преобразований с учетом (2) получают

1! з (—,-- 1:. +1 ) 2 <:i

+ 1: Е

У с, - ку

К вЂ” Ку — <У -<»< (5) из которого следует, что при

Гэ

К К >у 1 ---- К 7> 1 С1 — ку Г, с!

2 выходное няпря ie КУ 3

Ц - 0

Г э — КУ вЂ” х Г т.е в этом случае выполняется услс— вие максимального КПЛ (3) .

Таким образом, положительный эффект, получаемый при использовании предлагаемого усилителя, заклю <ает-к необходимости увеличения напряже-ния питания ЛУ 4 и тем самым — к снижению КПД всего устройства. Зто следует из того, что, например, для компенсации фазочастотных искажений КУ 3

ЛУ 4 обеспечивает на выходе реактивную мощность, но для ее формирования он потребляет от источника питания активную энергию. Поэтому усилительные элементы ЛУ 4 работают в тяжелом тепловом ре><име, снижающем КПЛ. Для его повьппения предлагается использовать схему коррекцш< выходного напряжения КУ. На вых<>де ЛУ 4 выделяется напряжение исках<ений КУ 3. Это няпря— жение через выходной трансформатор

5 подается ня сумматор 7. Принимая для упрощения вырях<ешш, что коэффициенты трянсфор> яции выходного и входного трансформаторов 5 и 6 равны

1, можно загисть (при инвертирующем входном трансформаторе 6):

15876

10 формулаизобретения .Усилитель мощности, содержащий ключевой усилитель, выход которого является выходом устройства, линейный усилитель, выход которого соедиСоставитель Ю.Рогаткин

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Палий

Редактор Е.Папи

Заказ 2426 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Го ударственногс .:омитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 ся в том, что при одинаковых с известным усилителем параметрах линейного и ключевого усилителей в нем уменьшено, как следует из (5), влияние коэффициента передачи КУ 3 (т.е. влияние погрешностей КУ). Это позволяет снизить выходное напряжение ЛУ 4, его мощность и повысить тем самым

КПД всего усилительного устройства, что и обусловливает технико-экономическую эффективность предлагаемого усилителя мощности.

18 6 нен с общей шиной ключевого усилителя, и цепь отрицательной обратной связи, включенную мелинду выходом ключевого усилителя и входом линейного усилителя, вход которого является входом устройства, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения КПД, введен сумматор, выход которого соединен с входом ключевого усилителя, входной трансформатор, вторичная обмотка которого включена между первым входом сумматора и общей шиной ключевого усилителя, и выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выходу линейного усилителя, а вторичная — между вторым входом сумматора и общей шиной ключевого усилителя.