Ключевой усилитель
377956
Союз Советскиз
Социалистическив
Рессублии
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
М. Кл. Н 03f 3/20
Заявлено 17.XII.1971 (№ 1725158/26-9) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 17Л т1.1973. Бюллетень № 18
Дата опубликования описания 22.VI.1973
Комитет со деизм изобретений и открытиЯ ори Совете Министров
СССР
УДК 621.375.026 (088.8) Авторы изобретения
А. А. Алексанян, Б. Н. Артемьев, В. Н. Плюснин и М. А. Сиверс
Заявитель
Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина
КЛЮЧЕВОЙ УСИЛИТЕЛЬ
Изобретение относится к области усиления электрических колебаний низкой частоты.
Известен ключевой усилитель, содержащий выходные трансформаторные усилители мощности и последовательно соединенные генератор тактовой частоты и широтно-импульсный модулятор.
Однако известный усилитель имеет низкий коэффициент усиления по мощности при одновременном ухудшении к.п.д. и устойчивости всего усилителя в,целом. Кроме того, в таких усилителях требуются дополнительн ые источники питания для усилителей возбуждения транзисторов, эмиттеры которых не заземлены, Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в него дополнительно введены две схемы совпадения, включенные между выходом широтно-импульсного модулятора и трансформаторными входами усилителей мощности, выполи ениных, например, в виде двух параллельно соединенных транзисторов, при этом вторые входы схем совпадения подсоединены к противотактным выходам дополнительного генератора прямоугольных импульсов.
На фиг. 1 — изображена схема предлагаемого усилителя; на фиг. 2 — диаграммы напряжен ий, поясняющие его работу.
Предлагаемый усилитель состоит из генератора 1 тактовой частоты, широтно-импульсного модулятора (ШИМ) 2. Выход генератора 1 соединен со входом IIIHM, на второй
5 вход которого подается усиливаемый сигнал.
Выход широтно-импульсного модулятора соединен со входами схем совпадения 8 и 4, вторые входы которых соединены с противотактными выходами генератора 5 прямо10 угольных импульсов. Вторичные обмотки выходных трансформаторов б и 7 соединены соответственно с участком база — эмиттер транзисторов 8 и 9 усилителя мощности.
Усилитель мощности может быть построен
15 по любой из известных схем (однотактной, двухтактной, мостовой и т. III.), в которых каждый транзистор заменен двумя транзисторами с соединенными параллельно коллекторами и эмиттерами. Аналогичная пара
20 транзисторов 10 и 11 при построении усилителя по двухтактной схеме соединена коллекторами с эмиттерами транзисторов 8 и 9, к точке их соединения подключена нагрузка
12, второй конец которой соединен со средней
25 точкой источника питания 18.
Работа предлагаемого усилителя поясн|яется с помощью диаграммы напряжений (фиг. 2).
Напряжение с генератора 1 тактовой часто30 ты (фиг. 2, а) поступает на широтно-импульс.
377956 ный модулятор 2, в котором формируется сигнал с частотой, определяемой частотой тактовых импульсов, и длительностью, пропорциональной амплитуде усиливаемого сигнала.
Схемы ШИМ основаны на сравнении пилообразного напряжения (фиг. 2, г) с сигналом низкой частоты (фиг. 2,г — пунктирная линия) с последующим усилением и огран ичением полученного широтно-модулированного сигнала (фиг. 2, д). В зависимости от амплитуды усиливаемого низкочастотного сигнала длительность сигнала с выхода схемы
LUNM,ìoæåò изменяться в широких пределах с изменением скважности в десятки раз.
С выхода схемы ШИМ 2 сигнал разветвляется н а две схемы совпадений 8 и 4, на выходе которых появляется сигнал при совпадении импульсов схемы ШИМ и генератора
5 на каждую из схем, совпадений 8 и 4 снимаются противотактные (противофазные) напряжения (фиг. 2, б, в), то на выходе схем совпадений широтно-модулированный сигнал разделяется во времени (фиг. 2, е, ж).
Таким образом, на выходах схем совпадений сигнал по длительности не превышает полупериода частоты генератора прямоугольных импульсов, т. е. скважность сигнала с выхода схем совпадений всегда больше двух; возможно усиление этого сигнала обычными трансформаторными усилителями. С выхода схем совпадений через трансформаторы 6 и 7 сигнал поступает на базы транзисторов 8 и 9, отпирая их. Так как коллекторы и эмиттеры обоих транзисторов соединены параллельно, то их суммарное время проводимости, соответствующие сумме длительностей выходных напряжений схем совпадений, равно по длительности сигналу с выхода схемы ШИМ (фиг. 2, д).
5 Предлагаемый усилитель не требует усилителей постоянного тока и дополнительных источников питания в возбудителе. Применен не трансформаторных усилителей для возбуждения мощных каскадов позволяет более
10 оптимально согласовывать каскады усиления, повышает устойчивость и эффективность усиления, Дополнительные каскады (генератор 5 прямоугольных импульсов и схемы совпадения
15 8 и 4) могут быть реализованы на малом уровне мощности и не вносят существенной доли в энергетический баланс усилителя.
Предмет изобретения
Ключевой усилитель, содержащий выходные трансформаторные усилители мощности и последовательно соединенные генератор тактовой частоты и широтно-импульсный мо25 дулятор, отличающийся тем, что, с целью увеличения его устойчивости и повышения коэффициента полезного действия, в него дополнительно введены две схемы совпадения, включенные между выходом широтно-имЗ0 пульсного модулятора и трансформаторными входами усилителей мощности, вы полненных, например, в виде двух .параллельно соединенных транзисторов, при этом вторые входы схем совпадения подсоединены к противо35 тактным выходам дополнительного генератора прямоугольных импульсов.
377956 а
Ъ-а
Ь-3
Я форм июле
Фиг. 2
Составитель Э. Гилинская
Редактор Т. Морозова
Техред А. Камышникова
Корректор Е. Михеева
Заказ 1716)6 Изд. № 1435 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
