CN209057181U - 脉冲功率放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种脉冲功率放大器，脉冲输入信号由射频输入端口输入依次经过一级放大器、数控衰减器、二级放大器、三级放大器、耦合器经射频输出端口输出；一级脉冲调制器和二级脉冲调制器通过脉冲调制输入端口调节一级放大器和二级放大器的输入脉冲频率；数控衰减器由数字控制电路控制，数字控制电路的输入端连接外部频率信息及串口通信完成一级放大器输出信号的衰减控制；检波电路位于三级放大器输出端用于波形检测，并与脉冲调制输入端口连接形成反馈回路；耦合器配置有光隔离器完成对耦合器输入信号的放大，以及对高低压供电电源的隔离，本方案具有响应及时适用范围广泛等特点。

Description

脉冲功率放大器

技术领域

本实用新型涉及脉冲功放领域，具体涉及一种脉冲功率放大器。

背景技术

功率放大器(英文名称:power amplifier)，简称"功放"，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了"组织、协调"的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。

现有技术的缺点在于：瞬态响应不太理想，另外由于输出变压器的制约，导致其适应范围较小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种脉冲功率放大器，可以提高瞬态响应，并适用于较大的范围。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种脉冲功率放大器，包括一级放大器、数控衰减器、二级放大器、三级放大器、耦合器、数字控制电路、一级脉冲调制器、二级脉冲调制器、检波电路、光隔离器，脉冲输入信号由射频输入端口输入依次经过一级放大器、数控衰减器、二级放大器、三级放大器、耦合器，然后经射频输出端口输出；

所述一级脉冲调制器位于一级放大器前端，所述二级脉冲调制器位于二级放大器前端，所述一级脉冲调制器和二级脉冲调制器通过脉冲调制输入端口调节一级放大器和二级放大器的输入脉冲频率；

所述数控衰减器由数字控制电路控制，数字控制电路的输入端连接外部频率信息及串口通信完成一级放大器输出信号的衰减控制；

所述检波电路位于三级放大器输出端用于波形检测，并与脉冲调制输入端口连接形成反馈回路；

所述耦合器配置有光隔离器完成对耦合器输入信号的放大，以及对高低压供电电源的隔离。

进一步的，所述光隔离器由依次相连的输入差分电路、偏置电路、输出跟随器组成，偏置电路由两个光耦电路并联组成，信号输入至输入差分电路的正输入端，输入差分电路构成积分器，其输出端并联第一光耦电路、第二光耦电路，两个光耦电路的输出端并联连接输出跟随器的正输入端。

进一步的，所述数字控制电路由AT89C51、74LS244、8155、4×4数字键盘，三位动态扫描LED数码显示器组成

本实用新型的有益效果是：本方案利用多级脉冲调制器结合数控衰减器实现了脉冲信号的大范围调节，且响应快能够实现瞬时调节，同时设置反馈回路和光隔离器可以有效保证输出信号的质量。

附图说明

图1是本实用新型的电路框图；

图2是本实用新型检波电路图；

图3是本实用新型数字控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种脉冲功率放大器，包括一级放大器、数控衰减器、二级放大器、三级放大器、耦合器、数字控制电路、一级脉冲调制器、二级脉冲调制器、检波电路、光隔离器，脉冲输入信号由射频输入端口输入依次经过一级放大器、数控衰减器、二级放大器、三级放大器、耦合器，然后经射频输出端口输出；一级脉冲调制器位于一级放大器前端，二级脉冲调制器位于二级放大器前端，一级脉冲调制器和二级脉冲调制器通过脉冲调制输入端口调节一级放大器和二级放大器的输入脉冲频率；数控衰减器由数字控制电路控制，数字控制电路的输入端连接外部频率信息及串口通信完成一级放大器输出信号的衰减控制；检波电路位于三级放大器输出端用于波形检测，并与脉冲调制输入端口连接形成反馈回路；耦合器配置有光隔离器完成对耦合器输入信号的放大，以及对高低压供电电源的隔离。

其中，光隔离器由依次相连的输入差分电路、偏置电路、输出跟随器组成，偏置电路由两个光耦电路并联组成。信号输入至输入差分电路的正输入端，输入差分电路构成积分器，其输出端并联第一光耦电路、第二光耦电路，两个光耦电路的输出端并联连接输出跟随器的正输入端。线性光电隔离集成电路采用偏置法和差分技术，完成对输入音频信号的放大，以及对高低压供电电源的隔离。对于输入信号，两个光耦电路通道增益变化相反，误差信号的在输出运放上形成迭加，从而消除了共模干扰，抵消了发光二极管的非线性失真。输入运算放大器构成积分器，防止在输出端出现三角波，影响电路的精度；输出运算放大器设计为跟随器，完成对信号的隔离与放大。线性光电隔离集成电路采用双通道光耦工作方式，在实现线性传输的同时，对高低压供电电源进行了隔离，且增宽了电路的线性输出范围。

如图2所示，检波电路，VD 是检波元件，C和R是低通滤波器。当输入的已调波信号较大时，二极管VD是断续工作的。正半周时，二极管导通，对C充电；负半周和输入电压较小时，二极管截止，C对R放电。在R两端得到的电压包含的频率成分很多，经过电容C滤除了高频部分，再经过隔直流电容C0的隔直流作用，在输出端就可得到还原的低频信号。

如图3所示，数字控制电路由AT89C51、74LS244、8155,4×4数字键盘，三位动态扫描LED数码显示器等电路组成，通过它实现总衰减量为120dB，变化步长为1dB的增减控制。数码管能清晰地显示衰减量的大小，图3中8155是一种通用的接口芯片，它的作用是使MCUAT89C51实现对键盘输入数据的读入和对数码管显示的控制，当键盘输入一个十进制数值，MCUAT89C51通过8155读入并经变码后送入显示缓冲区，供数码管显示，同时通过查表的方式将对应的衰减量代码调出并通过AT89C51的P1口送到缓冲器74LS244控制两块MC1413。

其余各元器件型号为如下：

射频输入端口；D550M0101F01， 功率放大器：CGHV96100F2；射频输出端口：D340M0306F09，一级脉冲调制器：NL27WZ04DTT1G，二级脉冲调制器：MAX4213ESA，TTL脉冲控制输入端口：J30JC-31ZKP-GQ

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种脉冲功率放大器，其特征在于，包括一级放大器、数控衰减器、二级放大器、三级放大器、耦合器、数字控制电路、一级脉冲调制器、二级脉冲调制器、检波电路、光隔离器，脉冲输入信号由射频输入端口输入依次经过一级放大器、数控衰减器、二级放大器、三级放大器、耦合器，然后经射频输出端口输出；

所述一级脉冲调制器位于一级放大器前端，所述二级脉冲调制器位于二级放大器前端，所述一级脉冲调制器和二级脉冲调制器通过脉冲调制输入端口调节一级放大器和二级放大器的输入脉冲频率；

所述数控衰减器由数字控制电路控制，数字控制电路的输入端连接外部频率信息及串口通信完成一级放大器输出信号的衰减控制；

所述检波电路位于三级放大器输出端用于波形检测，并与脉冲调制输入端口连接形成反馈回路；

所述耦合器配置有光隔离器完成对耦合器输入信号的放大，以及对高低压供电电源的隔离。

2.根据权利要求1所述的脉冲功率放大器，其特征在于，所述光隔离器由依次相连的输入差分电路、偏置电路、输出跟随器组成，偏置电路由两个光耦电路并联组成，信号输入至输入差分电路的正输入端，输入差分电路构成积分器，其输出端并联第一光耦电路、第二光耦电路，两个光耦电路的输出端并联连接输出跟随器的正输入端。

3.根据权利要求2所述的脉冲功率放大器，其特征在于，所述数字控制电路由AT89C51、74LS244、8155、4×4数字键盘，三位动态扫描LED数码显示器组成。