Przedmiotem wynalazku jest uklad sumowania mocy szerokowstegowych wzmacniaczy wielkiej czestotliwosci klasy D z komutacja napiecia oraz transformacja wartosci obciazenia, który tworzy zespól zródel o prostokatnych przebiegach napie¬ ciowych obciazony wspólnym, szeregowym obwo¬ dem rezonansowym.Znane dotychczas uklady nadajników, wyko¬ nywane z zastosowaniem tranzystorowych wzmac¬ niaczy rezonansowych, sa zakonczone indywidual¬ nymi obwodami rezonansowymi, przy czyim do su¬ mowania ich mocy wyjsciowej sa stosowane tran¬ sformatorowe sprzezenia indukcyjne, lub specjal¬ ne 'uklady mostkowe tworzace wspólne wyjsciowe obciazenie nadajnika. Podstawowa wada tych ukla¬ dów, wystepujaca zwlaszcza przy zastosowaniu tranzystorów, jest ograniczona wielkosc mocy wyj¬ sciowej oraz ich skomplikowana budowa i duza liczba elementów strojonych co, zwlaszcza przy pracy nadajnika z przystrajaniem na rózne czesto¬ tliwosci robocze, stwarza powazne trudnosci eks¬ ploatacyjne.I tak znany jest z publikacji M. L. Stephensa i J. P. Wittimana zamieszczonej w JEEE Trans- actions on Communicafion and Electronics nr 9 z 1963 r., transformatorowy wzmacniacz klasy D pracujacy w ukladzie przeciwsobnym. Zastosowanie w tym ukladzie na wyjsciu elementów kluczuja¬ cych symetrycznego transformatora prowadzi jed¬ nak do wystapienia na zaciskach elementów komu- 10 15 20 25 30 tujacych napiecie o wartosci dwukrotnie wiekszej rftz napiecie zasilania co, zwlaszcza przy stosowa¬ niu tranzystorów, w sposób istotny ogranicza móc oddawana przez wzmacniacz.Znany jest równiez z polskiego o£isu patento¬ wego nr 85 121 uklad sumowania mocy wyjsciowej rezonansowych wzmacniaczy klasy U o komuto¬ wanym napieciu, którego istota polega na polacze¬ niu w gwiazde poszczególnych wzmacniaczy klasy D poprzez indywidualne strojone cewki rezonanso¬ we. Do punktu wspólnego gwiazdy jest przylaczona jednym koncem galaz rezystancyjno-pojemnosciowa wspólnego obwodu rezonansowego ukladu, której drugi koniec jest uziemiony, przy czyni galaz ta jest utworzona z równolegle, wzglednie (szerego¬ wo, polaczonych strojonego kondensatora i re¬ zystora stanowiacego obciazenie, w którym jest uzyskiwana sumaryczna moc wyjsciowa ukladu.W ten sposób szeregowy obwód rezonansowy ukla¬ du jest utworzony z indywidualnych, dla kazdego ze wzmacniaczy jednostkowych, indukcyjnosci i wspólnej pojemnosci oraz rezystancji obciazenia.Z uwagi na koniecznosc dopasowania impedancji obwodów rezonansowych do wspólnej impedancji obciazenia uklad wedlug patentu nr 8512.1 znaj¬ duje zastosowania do sumowania mocy co najwy¬ zej kilku wzmacniaczy jednostkowych, co ograni¬ cza uzyskiwana moc wyjsciowa.Istota wynalazku polega na polaczeniu zespolu zródel prostokatnych przebiegów napieciowych z 119 437119 437 3 wejsciem wspólnego szeregowego obwodu rezonan¬ sowego poprzez uklad szerokowstegowych trans- ^foroiiatorów^ dopasowujacych oraz sumujacych. Ze- Ispól tych zródel j£s't utworzony przez szereg par jf tranzystorowych, symetrycznych wzmacniaczy kla- jsy D pracujacych w czterokluczowych, przeciwsob- jnyfch-okladach mostkowych, wzglednie przez tran- l^storowe^ ^niesyrrjetryczne dwukluczowe uklady przeciwlsobne.W mostkowych ukladach kluczujacych pary bie¬ gunów wyjsciowych stanowia punkty laczace emi¬ tery z kolektorami sasiednich tranzystorów, a kaz¬ de wyjscie ukladu jest polaczone z wejsciem sze- rokowstegowego, symetrycznego transformatora dopasowujacego, którego - wyjscie jest polaczone z wejsciem asymetrycznego transformatora. Trans¬ formatory te sa wykonane z magnetowodów o du¬ zej przenikamosci magnetycznej i maja uzwojenia utworzone z linii transmisyjnych o dobranej impe- daneji charakterystycznej. Jeden z (kazdej pary biegunów wyjsciowych transformatorów asymetry¬ cznych jest uziemiony, a pozostale sa polaczone parami z wejsciami hybrydowych transformatorów sumujacych, których wyjscia sa laczone w ukla¬ dzie kaskadowym z wejsciami kolejnych trans¬ formatorów sumujacych. Wyjscie ostatniego w kaskadzie transformatora sumujacego jest pola¬ czone z wejsciem wspólnego szeregowego obwodu rezonansowego.Do biegunów wejsciowych kazdego hybrydowe¬ go transformatora sumujacego jest przylaczona równolegle rezystancja kompensujaca niezrówno- wazenie, dzieki czemu uzyskuje sie pelna symetrie Ukladu i brak wzajemnego oddzialywania poszcze¬ gólnych wzmacniaczy na siebie.W niesymetrycznych, dwukluczowych, tranzysto¬ rowych przeciwsobnych ukladach kluczujacych nie- uziemiony biegun wyjsciowy kazdego ukladu jest polaczony z wejsciem asymetrycznego szerokowste- gowego transformatora. Jeden z kazdej pary biegunów wyjsciowych tych transformatorów jest uziemiony, podczas gdy drugie bieguny sa po¬ laczone parami z wejsciami hybrydowych trans¬ formatorów sumujacych, których wyjscia sa pola¬ czone w ukladzie kaskadowym z wejsciami kolej¬ nych transformatorów sumujacych. Wyjscie ostat¬ niego w kaskadzie transformatora sumujacego jest polaczone z wejscieim wspólnego szeregowego ob¬ wodu rezonansowego.Uklad wedlug wynalazku uwidoczniono w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat (blokowy ukladu sumowania mocy wyjsciowej n-wzmacniaczy mostkowych, fig. 2 — schemat ideowy, w którym zespól kluczuja¬ cy zawiera dwa czterokluczowe, symetryczne ukla¬ dy mostkowe wzmacniaczy obciazone wspólnym szeregowym obwodem rezonansowym typu gamma, a fig. 3 —uklad sumowania mocy z zastosowanem dwu dwukluczowych, niesymetrycznych ukladów przeciwsobnych obciazonych wspólnym, prostym szeregowym obwodem rezonansowym.W ukladzie przedstawionym na fig. 2 tranzy¬ story tworza dwa mostkowe uklady kluczujace K± i K2 sterowane przeciwsobnie z zewnatrz. Do punktów a i b przekatnej mostka jest dolaczone symetryczne zródlo zasilania, którego biegun srod- 4 kowy jest uziemiony, podczas gdy punkty x i y drugiej przekatnej mostka stanowia wyjscie ukla¬ du kluczujacego Kx polaczone z wejsciem szeroko- wstegowego, symetrycznego transformatora dopa- 5 sowujacego Di. W praktycznych rozwiazaniach,przy typowych kablach wspólosiowych i tranzystorach duzej mocy, stosuje sie przekladnie 1:9.Przejscie z ukladu symetrycznego w niesyme¬ tryczny uzyskano przez wlaczenie na wyjsciu sze- 10 rokowstegowego, asymetrycznego tranzystorta Tt o przedkladni 1:1, którego jeden biegun wyjsc'owy jest uziemiony, a drugi jest polaczony z biegu¬ nem wejsciowym szerokowstegowego, hybrydowe¬ go transformatora sumujacego Si. 15 W taki sam sposób, poprzez transformatory D2 oraz T2, jest polaczone wyjscie ukladu kluczuja¬ cego K2 z drugim biegunem wejsciowym hybry¬ dowego transformatora sumujacego S2, którego wyjscie pobudza wspólny, szeregowy obwód rezo- 20 nansowy L, C z Obciazeniem uzytecznym R.W ukladizie przedstawionym na fig. 3 zespól klu¬ czujacy jest utworzony przez dwa niesymetryczne, dwukluczowe uklady przeciwsobne Kt i K2. Wyjs¬ cia x tych ukladów sa polaczone odpowiednio po¬ przez asymetryczne transformatory dopasowujace Ti i T2, o przekladni 1:4, z wejsciem hybrydowego transformatora sumujacego Si, którego uzwojenie wtórne pobudza do drgan szeregowy obwód rezo¬ nansowy.Przyklady wykonania wynalazku, przedstawione 30 na fig. 2 i 3 zawieraja dwa uklady kluczujace Kt i K2. W rozwiazaniach konstrukcyjnych liczba ukladów kluczujacych jest okreslona moca wyj¬ sciowa wzmacniacza oraz moca zastosowanych tranzystorów kluczujacych w poszczególnych 35 wzmacniaczach. W przykladzie wykonania przed¬ stawionym na fig. 1 n-ukladów kluczujacych jest polaczone z obwodem 'rezonansowym poprzez uklad kaskadowy transformatorów sumujacych je parami S^-Sk, w którym kazdy nastepny stopien 40 kaskady zmniejsza dwukrotnie liczbe wyjsc stop¬ nia poprzedniego, a wyjscie ostatniego w kaskadzie transformatora sumujacego SK jest polaczone ze wspólnym szeregowym obwodem rezonansowym L, C, R. 45 Dzialanie aktywnych elementów kluczujacych w ukladzie wedlug wynalazku jest analogicznie do pracy wzmacniacza rezonansowego klasy D z ko¬ mutacja napiecia. Podczas komutacji powstaje w ukladzie prostokatny przebieg napiecia, a wartosc 50 pradu jest uzalezniona od imipedancji obciazenia, co czyni uklad zródlem o charakterze napieciowym.Po zsumowaniu 'mocy wyjsciowej przebiegi napie¬ ciowe pozostaja prostokatne przy sinusoidalnym, wymuszonym przez obwód rezonansowy, przebie- 55 gu pradu w obciazeniu.Zaleta ukladu wedlug wynalazku jest mozliwosc laczenia w stosunkowo prosty sposób dowolnej liczby aktywnych elementów kluczujacych, co ma istotne znaczenie w rozwiazaniach konstrukcyj- 60 nych nadajników tranzystorowych duzej mocy. Za¬ stosowanie szerokowstegowych transformatorów dopasowujacych, wlaczonych bezposrednio za ze¬ spolem kluczujacym, zapewnia przy tym nie tyl¬ ko dobra sprawnosc energetyczna ukladu, lecz po- 65 zwala równiez, przy kluczowej pracy ukladu, iia119 437 imaksymalne wykorzystanie tranzystorów, poniewaz napiecia wystepujace na przemian, na zaciskach elementów kluczujacych, nie przewyzszaja napie¬ cia zasilania ukladu. Wspólny obwód rezonanso¬ wy pozwala zas ograniczyc liczbe elementów stro¬ jonych, co znacznie ulatwia eksploatacje nadajni¬ ków.Zastrzezenia paitentowe 1. Uklad sumowania mocy szerokowstegowych wzmacniaczy wielkiej czestotliwosci klasy D z ko¬ mutacja napiecia oraz transformacja wartosci ob¬ ciazenia, zasilanych róznoimiennie, które tworza zespól zródel napieciowych przebiegów prostokat¬ nych zawierajacy n-symetrycznych, czterokluczo- wych, tranzystorowych, przeciwsobnych ukladów mostkowych wzmacniaczy klasy D, znamienny tym, ze kazde z wyjsc poszczególnych ukladów kluczu¬ jacych (K1(..Kn) jest polaczone z wejsciem szero- kowsftegowego symetrycznego transformatora dopa¬ sowujacego (D!...Dn), którego wyjscie jeat polaczo¬ ne z wejsciem szerokowstegowego asymetrycznego transformatora (T^-.Tn), przy czym jedne z biegu¬ nów wyjsciowych tych transformatorów (T1„.Tn) ^sa uziemione, a drugie bieguny sa polaczone pa¬ ra/mi z wejisciami szerokowstegowych hybrydowych tran- formatorów sumujacych (S1...Sn/2), równolegle :zas do tych biegunów jest wlaczona rezystancja (Rb), podczas gdy wyjscia tych transformatorów 10 15 20 25 (S^Su/s) sa polaczone odpowiednio parami w ukladzie kaskady z wejsciami kolejnych transfor¬ matorów sumujacych (Sn/^JSk-J, a wyjscie ostat¬ niego w kaskadzie transformatora sumujacego (&k) jest polaczone z wejsciem wspólnego, szerego¬ wego obwodu rezonansowego (L, C, R). 2. Uklad sumowania mocy szerokowstegowych wzmacniaczy wielkiej czestotliwosci klasy D z ko¬ mutacja napiecia oraz transformacja wartosci ob¬ ciazenia, zasilanych róznoimiennie, które tworza zespól zródel napieciowych przebiegów prostokat¬ nych zawierajacy n-niesymetrycznych, dwukluczo- wych, tranzystorowych ukladów przeciwsobnych wzmacniaczy klasy D? znamienny tym, ze kazde z wyjsc poszczególnych ukladów kluczujacych (K^Kn) jest polaczone z wejsciem szerokowstego¬ wego . asymetrycznego transformatora (T^^Tn), przy czym jedne z biegunów wyjsciowych tych transformatorów (Ti...Tn) sa uziemione, a drugie bieguny sa polaczone parami z wejsciami szeroko¬ wstegowych hybrydowych transformatorów sumu¬ jacych Si«.Sn/2), równolegle zas do tych bie¬ gunów jest wlaczona rezystancja (Rb), podczas gdy wyjscie transformatorów sumujacych (S^-Sk-i) sa polaczone odpowiednio parami w ukladzie kaskady z wejsciami kolejnych transformatorów sumuja¬ cych (Sn/a-Sk-i), a wyjscie ostatniego w kaska¬ dzie transformatora (Sk) jest polaczone z wejsciem wspólnego szeregowego obwodu rezonansowego (L, C, R).Uo/2 Uo/2 - o— "Ok top UO/2 Uo/2 u/2 Uo/2 ,g] : : : **fm-^ TT % —L *b\\ p^j Dn Tn C#V* Fig. 1119 437 ~\+y2uo "1 t~- "* F/g. 2 *¦ t/2 Uo PZGraf. Koszalin A-1493 90 A-4 Cena 100 zl PL