Широтно-импульсный усилитель

 

1 849482

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистически а

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.07. 79 (21) 2789140/18-21 (5l)M. Кл.

Н 03 К 7/08 с присоединением заявки .%

Государственный комитет (23) Приоритет (53) УДК621.376. . 5 (088.8 ) Опубликовано 23. 07. 81. Бюллетень .% 27

Дата опубликования описания 25. 07. 81 оо делам изобретений и открытий (54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬС НЬП1 УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при создании усилителей для систем автоматического регулирования.

Известен широтно-импульсный уси5 литель, содержащий источник переменного прямоугольного напряжения, подключенный через последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель, генератор пилообразного напряжения и дифференциальный усилитель к входам двух оконечных усилителей !5.

Недостаток усилителя - низкая точность работы..

Наиболее близким к предлагаемому является широтно-импульсный усилитель, содержащий источники входного и опорного сигналов, формирователь пилообразного напряжения, два пороговых элемента, два элемента совпадения, инвертор, двухполупериодный выпрямитель и мостовой выходной каскад на . ключевых элементах (2) .

Недостатком этого широтно-импульсного усилителя является сокращенный линейный динамический диапазон усилителя, обусловленный наличием на входе двухполупериодного выпрямителя напряжения, который уменьшает линейный динамический диапазон усилителя в области малых сигналов.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона усилителя.

Поставленная цель достигается тем, что в широтно-импульсный усилитель содержащий генератор прямоугольных импульсов, соединенный со входом первого формирователя пилообразного напряжения, два пороговых элемента, инвертор и мостовой выходной каскад на ключевых элементах, в одну из диагоналей которого включена нагрузка, введены второй формирователь пилообразного напряжения, суммирующее устройство, два амплитудных детектора и вычитающее устройство, причем, первые входы суммирукицего и вычитаю3 щего устройств соединены с входной шиной, выход генератора прямоугольных импульсов через инвертор соединен с входом второго формирователя пилообразного напряжения, выход которого подключен к входу первого амплитудного детектора и второму входу вычитающего устройства, выходы

8494 которых подключены к входам первого порогового элемента, выход первого формирователя пилообразного напряжения подключен к входу второго амплитудного детектора и второму входу

1О суммирующего устройства, выходы которых подключены к входам второго порогового элемента, выходы пороговых элементов соединены с управляющими входами двух соответствующих ключей мостового выходного каскада. теля; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, первый формирователь 2 пилообразного напряжения, два пороговых элемента 3 и 4, инвертор 5, мостовой выходной каскад

25 на ключевых элементах 6-9, нагрузку

10, второй формирователь 11 пилообраз-30 ного напряжения, два амплитудных детектора !2 и 13, суммируницее устройство 14 и вычитающее устройство 15.

Выход генератора 1 подключен к входу формирователя 2 непосредственно, а к входу формирователя ll — че35 рез инвертор 5, первые входы суммируюНа фиг.l представлена функциональ- 20 ная схема широтно-импульсного усили82 4 ра 5 (фиг.2,5) — формирователь ll, При подаче на шину 16 разнополярного входного сигнала (фиг.2,6) оно в суммирующем устройстве 14 суммируется с выходным сигналом формирователя

2 (фиг.2,1),в вычитающем устройстве

l5 вычитается из сигнала формирователя 11 (фиг. 2 д).Суммарное (фиг. 2,6) и разностное (фйг. 2,Ж) напряжения поступают на входы соответствующих пороговых элементов 3 и 4, где сравниваются с постоянным напряжением (фиг.2,g),полученным путем детектирования пилообразных напряжений.

При положительном входном сигнале пороговый элемент 3 формирует на выходе сигнал (фиг.2,u), который открывает ключевые элементы 6 и 9, в результате чего через нагрузку 10 проходит ток одного направления.

При смене знака входного сигнала ключевые элементы 6 и 9 окажутся закрытыми, откроются ключевые элементы

7 и 8 сигналом порогового элемента 4 (фиг. 2,W).

Использование амплитудных детекторов в широтно-импульсном усилителе снимает погрешность, вызываемую нестабильностью пилообразного напряжения, а исключение на входе мостового двухполупериодного выпрямителя расширяет динамический диапазон усилителя, т.е обеспечивает пролускание импульсов тока в нагрузке и при малых входных сигналах.

Формула изобретения

40 ных в одной диагонали выходного каскада, выход формирователя 11 подключен к входу детектора 13 и второму входу вычитающего устройства 15, выходы детектора 13 и вычитающего устройства 15 через пороговый элемент 4 подключены к управляющим входам ключей 7 и 8, расположенных в другой диагонали мостового выходного каскада.

Широтно-импульсный усилитель работает следующим .образом.

Импульсы с генератора 1 (фиг ° 2,сй) запускает формирователь 2, с инверто45

55 щего и вычитающего устройств 14 и 15 подключены к входной шине 16, выход формирователя 2 — к входу детектора

12 и второму входу суммирующего устройства 14, входы которых через пороговый элемент 3 соединены с управляющими входами ключей 6 и 9, расположенШиротно-импульсный усилитель, содержащий генератор прямоугольных импульсов, соединенный со входом первого формирователя пилообразного напряжения, два пороговых элемента, инвертор и мостовой выходной каскад на ключевых элементах, в одну из диагоналей которого включена нагрузка, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона усилителя, в него введены второй формирователь гжлообразного напряжения, суммирующее устройство, два амплитудных детектора и вычитающее устройство, причем первые входы суммирующего и вычитаиицего. устройств соединены с входной шиной, выход генератора прямоугольных импульсов через инвертор соединен с входом второго формирователя пилообразного напряжения; выход которого подключен к вхо849482 б с- управляющими входами двух соответствующих ключей мостового выходного, каскада. ду первого, амплитудного детектора и второму входу вычитающего устройства, выходы которых подключены к входам первого порогового элемента, выход первого формирователя пилообразного напряжения подключен к входу второго амплитудного детектора и второму входу суммирующего устройства, выходы которых подключены к входам второго порогового элемента, 10 выходы пороговых элементов соединены

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 564716, кл. Н 03 К 7/08, 22.12.75е

2. Авторское свидетельство СССР

N - 164536, кл. Н 03 К 7/08, 17.05.76 (прототип).

849482 е

Фиа2

Составитель Л. Дарьина

Редактор М. Ликович Техред С. Мигунова Корректор М. Коста

Заказ 61 17 77 Тираж 938 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4