Усилитель с широтно-импульсной модуляцией
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3I7I59
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 13.VI I.1970 (№ 1467674/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 07.Х.1971. Бюллетень № 30
Дата опубликования описания 2.XII.1971
МПК Н 03f 1/34
Комитет on делам иаобретеииб и открытий
RpN C0B8TB IIIIHttNcTpntt.
СССР
УДК 681.327.12 (088.8) Авторы изобретения
М. И. Штейнер, В. В, Каменев и А. С. Сосков
Заявитель
УСИ,11И ЕЛЬ С IIIHI OTH0-ИМПУЛЬСCI-10А @ОДVAHU,HEA
Усилитель с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) может быть использован в устройствах автоматики, в частности в сервоусилителях, а также в схемах усилителей низкой частоты с двухтактным выходом. 5
Двухтактные усилители с ШИМ известны, однако они не обеспечивают постоянство среднего значения суммарного тока в плечах нагрузки при изменении напряжения источника питавия или импеданса нагрузки. 10
Описываемое изобретение позволяет стабилизировать среднее значение суммарного тока в плечах нагрузки усилителя с ШИМ при изменении напряжения источника питания и импеданса нагрузки. 15
Это достигается за счет введения специаль.ной цепи обратной связи.
На фиг. 1 изображена блок-схема усилителя; на фиг, 2 — эпюры напряжений на различных участках схемы усилителя с ШИМ 20 при отсутствии входного сигнала.
Усилитель с ШИМ состоит из сопротивлений 1, 2 нагрузки; выходных каскадов 3, 4; сопротивлений 5, 6 обратной связи; суммато- 25 ра-фильтра 7, 8, 9 нижних частот; потенциометра 10 уста вовки средней величины суммарного тока; дифференциального усилителя 11; вспомогательного ШИМ-модулятора 12; схем 13 совпадения; ШИМ-моду- 30 лятора 14 входного сигнала; источника 15 входного сигнала и источника 16 запускающих импульсов ШИМ-модуляторов.
Период импульсов Тр,с задан источником 16, запускающим ШИМ-модулятором 12, 14 (эпюра, а). Импульсные напряжения, амплитуды которых определяются токами в плечах нагрузки 1, 2, снимаются с сопротивлений 5, 6 обратной связи (эпюры, б, в).
После суммирования и фильтрации в сумматоре-фильтре 7 — 9 напряжение, пропорциональное среднему значению суммарного тока плечей нагрузки усилителя, подается на вход дифференциального усилителя 11, где сравниваются с напряжением на потенциометре 10.
С помощью потенцпометра 10 устанавливается среднее значение суммарного тока плечей нагрузки усилителя с ШИМ. Разность напряжений на выходе сумматора-фильтра и потенциометра 10 после усиления в дифференциальном усилителе 11 управляет вспомогательным ШИМ-модулятором 12, выполненным по любой известной схеме, например с применением ком паратора, триггера Шм итта и други <. Фаза напряжения на выходе дифференциального усилителя 11 выбирается так, чтобы при уменьшении средней величины суммарного тока плечей нагрузки усилителя с ШИМ, длительность импульса вспомогательного ШИМ-модулятора 12 увеличилась, и наоборот (эпюра, г). Двухтактные импульсы с выхода ШИМ-модулятора 14 входного сигнала (эпюры, д, е) поступают на схемы 13 совпадения, туда же поступает импульс вспомогательного ШИМ-модулятора 12 (эпюра, г). Рабочие импульсы, запускающие выходные каскады 3, 4 усилителя с ШИМ, сшгмаются с выходов схем 13 совпадения (э нюры, яс, з). Пунктиром показано изменение формы импульсов при изменении питающего напряжен ия и импеданса нагрузки. Как видно из эпюр а и б, суммарная площадь импульсов тока в плечах нагрузки, а следовательно, и среднее значение суммарного тока плечей нагрузки усилителя с ШИ.Ч стабилизировапо при изменении напряжения питания и импеданса нагрузки. Для стабилизации характе.ристики ШИМ-модулятора входного сигнала в последний можно ввести обратную связь по разпостному току плечей нагрузки уси IHтеля с ШИМ, Предмет изобретения
Усилитель с широтно-импульсной модуляцией, содер>кащий широтно-импульсный мо5 дулятор и двухтактный выходной каскад с резисторами в цепи обратной связи, отличаюи ийся тем, что, с целью стабилизации среднего значения суммарного тока выходного каскада, в него введены сумматор-фильтр
10 нижних частот, вспомогательный модулятор, дифференциалbíый усилитель и схема совпадения, причем резисторы цепи обратной связи через сумматор-фильтр нижних часто г подключены ко входу дифференциального
15 усилителя, выход которого через вспомогательный модулятор соединен с одним из входов схемы совпадения, к другим входам которой под ключены выходы широтно-ихпульсного модулятора, а выходы схемы совпаде20 ппя соединены со входами выходного каскада усилителя.
Фиг.!
Редактор М. Аникеева
Заказ 3350/15 Изд. № 1421 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель С. И. Белан
Техред А. А. Камышникова
Корректоры: A. Абрамова и М. Коробова
