Усилитель класса д

 

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в качестве модулятора в радиопередающих устройствах с коллекторной модуляцией. Целью изобретения является повышение надежности и линейности. В усилителе класса Д первый и второй ключевые преобразователи 1 и 2 соединены последовательно по питанию и параллельно по.выходу. В каждом ключевом преобразователе 1(2) содержится транзисторный ключ 7 с трансформатором 3 в нагрузке. Первичная обмотка 4 трансформатора подключена к шине питания через дроссель 8. а дополнительная обмотка 5 к другой шине питания - через дополнительный дроссель. Так как эти дроссели магнитосвязаны, в первом ключевом преобразователе 1 они включены согласно, а во втором ключевом преобразователе 2 - встречно, то разрешается основное противоречие: увеличение индуктивности для повышения надежности и уменьшение для повышения линейности, т.е. в усилителе класса Д одновременно повышается надежность и линейность . 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 F 3/217

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4701720/09 (22) 06.06,89 (46) 30.12.91, Бюл. М 48 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. М. А. Бонч-Бруевича (72) Н. В. Антоневич, Л. В. Воронов, М, В. Кондратьев и Н. Б. Петяшин (53) 621.375.026(088.8) (56) Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры,/Под ред. Г. М. Найвельта. M.: Радио и связь, 1985, с, 441. (54) УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА Д (57) Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в качестве модулятора в радиопередающих устройствах с коллекторной модуляцией.

Целью изобретения является повышение надежности и линейности. В усилителе класса Д первый и второй ключевые преоб„„5U, 170251б А1 разователи 1 и 2 соединены последовательно по питанию и параллельно no,âûxîду. В каждом ключевом преобразователе

1(2) содержится транзисторный ключ 7 с трансформатором 3 в нагрузке. Первичная обмотка 4 трансформатора подключена к шине питания через дроссель 8. а дополнительная обмотка 5 к другой шине питания — через дополнительный дроссель. Так как эти дроссели магнитосвязаны, в первом ключевом преобразователе 1 они включены согласно, а во втором ключевом преобразователе 2 — встречно, то разрешается основное противоречие: увеличение индуктивности для повышения надежности и уменьшение для повышения линейности, т,е. в усилителе класса Д одновременно повышается надежность и линейность, 1 ил.

1702516

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в качесгВе амплитудного модулятора в радиопередающих устройствах с коллекторной модуляцией, Целью изобретения является повышение надежности и линейности, На чертеже представлена структурная электрическая схема усилителя класса Д, Усилитель класса Д содержит первый и второй ключевые преобразователи 1 и 2, трансформатор 3 с первичной 4, дополнительной 5 и выходной 6 обмотками, транзисторные ключи 7 и 7, дроссели 8 и 8, блокировочный конденсатор 9, обратносмещенный диод 10. дополнительный конденсатор 11, диод 12, фильтр 13 нижних частот, дополнительный диод 14 и дополнительные дроссели 15 и 15 .

Усилитель класса Д работает следующим образом.

Управляющими импульсами, промодулированными по ширине, транзисторные ключи 7 и 7 в ключевых преобразователях

1 и 2 периодически переводятся из запертого в насыщенное состояние. Включение и выключение транзисторных. ключей 7 и 7 в обоих ключевых преобразователях 1 и 2 осуществляются одновременно.

После отпирания транзисторного ключа 7 первичная 4 и идентичная ей дополнительная 5 обмотки трансформатора 3 подключаются к блокировочному 9 и дополнительному 11 конденсаторам. На выходной обмотке 6 трансформатора 3 действует положительное напряжение, подаваемое через диод 12 на вход фильтра 13 нижних частот. Когда транзисторный ключ 7 запирается, за счет ЭДС самоиндукции напряжения на первичной 4,,дополнительной

5 и выходной 6 обмотках трансформатора 3 изменяют полярность; Диод 12 запирается и ток индуктивности фильтра 13 нижних частот замыкается через дополнительный диод 14. При этом напряжение на входе фильтра 13 нижних частот близко к нулю, В результате формируется последователь ность однополярных широтно-модулиро ванных импульсов напряжения. Фильтр 13 нижних частот выделяет на нагрузке полезный (усиливаемый) сигнал, На этапе запертого состояния транзисторного ключа 7 энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора 3, рекуперируется через диод 10 в блокировочный 9 и дополнительный 11 конденсаторы. Поскольку в трансформаторе 3 первичная 4 и дополнительная 5 обмотки имеют одинаковое число витков, напряжение на .запертом транзисторном ключе 7 не превышает удво5

40

55 енного значения напряжения на блокировочном конденсаторе 9.

Выравнивание напряжений на ключевых преобразователях 1 и 2 осуществляется автоматически, Это происходит потому, что ключевой преобразователь, питаемый от большого напряжения, (например, преобразователь 1) вырабатывает на выходной обмотке 6 трансформатора 3 большие по амплитуде импульсы напряжения. Поскольку выходы ключевых преобразователей соединены параллельно, на входе общего фильтра 13 нижних частот происходит перераспределение амплитуд токов выходной 4 и соответственно первичной 5 и дополнительной 6 обмоток трансформатора 3, приводящее к большому разряду блокировочного 9 и дополнительного 11 конденсаторов того ключевого преобразователя, напряжение на котором выше. При идентичных режимах первого

1 и второго 2 ключевых преобразователей, когда равны их напряжения питания, транзисторные ключи 7 и 7 отпираются и запираются одновременно, соответственно равны импульсы коллекторного тока транзисторных ключей — дроссели 8 и 8 и дополнительные дроссели 15 и 15 имеют в любой момент времени результирующий магнитный поток, равный нулю, т.е, их индуктивность для синфазных сигналов рав ча нулю, Поэтому дроссели 8 и 8 и дополнительные дроссели 15 и 15 в этом основном для усилителя режиме не влияют на процессы, происходящие в устройстве, Таким образом, обеспечивается линейная амплитудная характеристика усилителя класса Д, При неодновременном отпирании или запирании транзисторных ключей 7 и 7 в первом и втором ключевых преобразователях 1 и 2 с помощью дросселей 8 и 8 и дополнительных дросселей 15 и 15 исключаются всплески тока транзисторных клю5 чей 7 и 7, так как последовательно с отпертым транзисторным ключом 7 оказывается включенным дроссель 15, обладающий значительной индуктивностью. Таким образом обеспечивается повышение надежности, Формула изобретения

Усилитель класса Д, содержащий первый и второй ключевые преобразователи, включенные последовательно по питанию и параллельно по выходу, каждый из которых содержит трансформатор с первичной, дополнительной и выходной обмотками, транзисторный ключ, дроссель, один вывод которого соединен с шиной питания и одним выводом блокировочного конденсато1702516

Составитель С,Миронов .Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор А.Лежнина

Заказ 4551 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 ра, а через обратносмещенный диод — с первым выводом дополнительной обмотки трансформатора и одним выводом дополнительного конденсатора, первый вывод первичной обмотки трансформатора соединен с другим выводом дополнительного конденсатора, а через транзисторный ключ — с другим выводом блокировочного конденсатора, при этом один вывод выходной обмотки трансформатора через диод подключен к входу фильтра нижних частот и аноду дополнительного диода, катод которого соединен с другим выводом выходной обмотки трансформатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и линейности, в каждый ключевой преобразователь между другим выводом блокировочного конденсатора и вторым выводом дополнительной обмотки трансформатора введен магнитосвязанный с дросселем дополнительный дроссель, при5 чем дроссель и дополнительный дроссель первого преобразователя магнитосвязаны с дросселем и дополнительным дросселем второго преобразователя, в первом ключевом преобразователе первичная обмотка

10 трансформатора и дроссель, э также дополнительная обмотка трансформатора и дополнительный дроссель включены согласно, а во втором ключевом преобразователе первичная обмотка трансформатора и

15 дроссель, а также дополнительная обмотка трансформатора и дополнительный дроссель включены встречно.