Широтно-импульсный усилитель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сециапис тически х

Республик (iii951121 (6l ) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 06. 02.81 (2l ) 324432 /18-21 (51 ) М. Кл.

Н 03 К 5/02 с присоелинением заявки №

1ЬоударотвкиныЯ комнтвт

СССР ао делам нзоорвтвннЯ и открытиЯ (53) УД К 621. 375.

° 3(008.8> (23) Приоритет

Опубликовано 23. 09. 82. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 23 . 09 .82 (72) Авторы изобретения

В. П. Заврный, В. Н. Попов и Л. Н. Солодник р ггурщдц

11АТЕЧТНР- 1 2

v ТЬ ХЦЦЧЕСЕЛД (71) Заявитель

БИБЛИОТЕК (54 ) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен широтно-импульсный усилитель (ШИУ), содержащий источник входного и опорного сигналов, формирователь пилообразного напряжения, два пороговых элемента, два элемента совпадения, инвертор, двухполупериодный выпрямитель.и мостовой выходной каскад на ключевых элементах (1).

Недостатком данного усилителя является низая точность и малый динамический диапазон.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является усилитель, содержащий последовательно включенные генератор тактовых импульсов, формирователь и детектор, инвертор, второй формирователь пилообразного напряжения, второй ам- to плитудный детектор, два пороговых элемента, суммирующее устройство, вычитающее устройство и мостовой вы ходной каскад на ключевых элементах, в одну из диагоналей которого включена нагрузка (2)

Данный усилитель не обладает достаточной точностью.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем что в широтно-импульсный усилитель, содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, формирователь пилообразного напряжения и .первый амплитудный детектор, выход которого соединен с первым входом первого порогового элемента, второй пороговый элемент, первый вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора, мостовой выходной каскад на ключевых элементах . в одну из диагоналей которого включена нагрузка, введен инвертирующий усилитель, вход которого соединен с выходом формирователя пилообразного напряжения и вторым входом первого порогового элемента, а выход инвер1121

ЗО

З5

3 96 тирующего усилителя соединен с вторым входом второго порогового элемента и входом второго амплитудного детектора, причем третьи входы пороговых элементов соединены с входной шиной, а выходы пороговых элементов подключены к соответствующим входам мостового выходного каскада на ключевых элементах.

На чертеже представлена струк" турная электрическая схема усилителя.

Усилитель содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь пилообразного напряжения, амплитуд ные детекторы 3 и 4, инвертирующий усилитель 5, пороговые элементы 6 и

7, состоящие из операционных усилителей 8 и 9, и резисторов 10-1$, мостовой выходной каскад 16, состоящий из ключевых элементов 17 20. Позицией 21 обозначена нагрузка. Входной сигнал подан на входную шину 22.

Усилитель работает следующим образом.

Генератор 1 управляет работой формирователя 2, который вырабатывает положительные пилообразные импульсы, поступающие на вход детектора 3, который обеспечивает слежение за амплитудой пилообразного напряжения с выхода формирователя 2 и последующее хранение текущего значения этой амплитуды. Постоянное напряжение с детектора 3, равное амплитуде пило-. образного напряжения, поступает через резистор 10 на инвертирующий вход усилителя 8, устанавливая на его выходе напряжение (в данном случае отрицательное), запирающее ключевые элементы 17 и 18 выходного каскада

16. В то же время положительные пилообразные импульсы поступают через резистор ll на инвертирующий вход усилителя 9, но так как постоянное напряжение, поступающее на его вход, равно амплитуде пилообразного напряжения, поступающего на инвертирующий вход усилителя 8, то его выходное напряжение полярности не меняет и ключевые элементы 17 и 18 закрыты, ток через них в нагрузку 21 не проходит.

В то же время отрицательные пило-. образные импульсы с выхода усилителя

5 поступают на вход детектора 4, котррый обеспечивает слежение за амплитудой пилообразного напряжения с выхода усилителя и последующее хранение текущего значения этой ампли- . туды. Постоянное напряжение детектора 4, равное амплитуде пилообразного напряжения на выходе усилителя

5, поступает через, резистор 1 на вход усилителя 9 устанавливая на его выходе напряжение, запирающее ключевые элементы 19 и 20 выходного каскада. Отрицательные пилообразные импульсы поступают через резистор 14 на вход усилителя 9, но так как постоянное напряжение, поступающее на его инвертирующий вход, равно амплитуде пилообразного напряжения, поступающего на неинвертирующий вход усилителя 9, то его выходное напряжение полярности не меняет и ключевые элементы 19 и 20 закрыты, ток через них в нагрузку также не про-, ходит.

При поступлении на шину 22 положительного напряжения амплитуда напряжения на неинвертирующем входе усилителя 8 больше положительного напряжения на его инвертирующем входе на величину входного сигнала. На выходе усилителя 8 напряжение меняется на обратное, открываются ключевые элементы 17 и 18, через наг- рузку течет ток в направлении: ключевой элемент 17, нагрузка, ключевой элемент 18 в течение времени, пропорционального величине входного положительного сигнала. В то же время положительное входное напряжение поддерживает первоначальное напряжение .на выходе усилителя 9 и ключевые элементы 19 и 20 закрыты.

При поступлении на шину 22 отрицательного напряжения амплитуда на- пряжения на инвертиру>ощем входе усилителя 9 больше по абсолютной величине напряжения на инвертирующем входе на величину отрицательного входного напряжения. На выходе усилителя 9 напряжение меняется на обратное открываются ключевые элементы 19 и

20, через нагрузку течет ток в направлении: ключевой элемент 20, нагрузка, ключевой элемент 19 в течение времени, пропорционального величине входного отрицательного сигнала. В то же время отрицательное входное напряжение поддерживает первоначальное напряжение на выходе усилителя,8 и ключевые элементы 17 и 18 закрыты.

Таким образом, ток в нагрузке течет только тогда, когда на входе присутствует входной сигнал, при этом

9611 формула изобретения

Составитель Г. Королев

Редактор Т.Кугрышева Техред М.Рейвес Корректор М. Демчик

Заказ 7314/74 Тираж 959 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

5 исключаются ошибки, вносимые суммирующим и вычитающим устройствами, что повышает точность работы широтно-импульсного усилителя.

Широтно-импульсный усилитель, содержащий последовательно соединенные 10 генератор тактовых импульсов, формирователь пилообразного напряжения и первый амплитудный детектор, выход которого соединен с первым вхо-. дом первого порогового элемента, вто- 15 рой пороговый элемент, первый вход которого .соединен с выходом второго амплитудного детектора, мостовой выходной каскад на ключевых элементахв одну из диагоналей которого вклю- щ чена нагрузка, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,. с целью повышения точ21 4 ности, в него введен инвертирующий усилитель, вход которого соединен с выходом формирователя пилообразного напряжения и вторым входом первого порогового элемента, а выход инвертирующего усилителя соединен с вторым входом второго порогового элемента и входом второго амплитудного детектора, причем третьи входы пороговых элементов соединены с входной шиной, а выходы пороговых weментов подключены к соответствующим входам мостового выходного каскада на ключевых элементах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

N 614536, кл. H 03 K 7/08, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2789140/21, кл. Н 03 K 5/О1, 05 ° 06 79