RU1771063C - Digital power amplifier - Google Patents

Digital power amplifier

Info

Publication number
RU1771063C
RU1771063C SU904848688A SU4848688A RU1771063C RU 1771063 C RU1771063 C RU 1771063C SU 904848688 A SU904848688 A SU 904848688A SU 4848688 A SU4848688 A SU 4848688A RU 1771063 C RU1771063 C RU 1771063C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
additional
input
detector
amplifier
Prior art date
Application number
SU904848688A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Еськин
Юрий Алексеевич Михайлов
Сергей Васильевич Конкин
Леонид Николаевич Кирюхов
Дмитрий Владимирович Варламов
Original Assignee
Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиосвязи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиосвязи filed Critical Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиосвязи
Priority to SU904848688A priority Critical patent/RU1771063C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1771063C publication Critical patent/RU1771063C/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к усилительной технике и может быть использовано дл  усилени  мощности сигналов с амплитудной и частотной модул цией. В цифровом усилителе мощности за счет формировани  корректирующего напр жени  без применени  регулируемого источника питани  обеспечиваютс  высокие КПД и надежность. Канал коррекции выполнен на последовательно соединенных формирователе 13 импульсов, генераторе 14 линейно измен ющегос  напр жени , компараторе 15, D-триггере 16 и дополнительном усилителе 17. Цепь обратной св зи содержит последовательно соединенные аттенюатор 18, дополнительный амплитудный детектор 19, дополнительный вычитатель 20, дополнительный сумматор 21. Канал коррекции и цель обратной св зи обеспечивают полное соответствие огибающих входного и выходного сигналов без по- терь мощности из-за отсутстви  регулируемого источника питани . 1 ил.The invention relates to amplification technology and can be used to amplify the power of amplitude and frequency modulated signals. In a digital power amplifier, by creating a corrective voltage without using an adjustable power supply, high efficiency and reliability are ensured. The correction channel is made on a serially connected pulse shaper 13, a ramp generator 14, a comparator 15, a D-flip-flop 16 and an additional amplifier 17. The feedback circuit contains a series attenuator 18, an additional amplitude detector 19, an additional subtractor 20, an additional adder 21. The correction channel and the feedback target ensure that the envelopes of the input and output signals are completely consistent without loss of power due to the absence of an adjustable pi source Ani. 1 ill.

Description

чh

ЈЈ

VI VIVI VI

О О СОAbout About CO

Изобретение относитс  к усилительной технике и может быть использовано дл  усилени  мощности сигналов с одновременной амплитудной и частотной модул цией.The invention relates to amplification technology and can be used to amplify the power of signals with simultaneous amplitude and frequency modulation.

Цель изобретени  - повышение КПД и надежности.The purpose of the invention is to increase efficiency and reliability.

На чертеже представлена структурна  схема цифрового усилител  мощности.The drawing shows a structural diagram of a digital power amplifier.

Цифровой усилитель мощности содержит амплитудный детектор 1, вычитатель 2, детектор 3 пол рности, фэзоинвертор 4, цифроаналоговый преобразователь ЦАП 5, две пары ключевых усилителей б (6 и 6 ), сумматор 7, фильтр 8 нижних частот, нагрузку 9, две пары управл емых ключей 10 (10 и 10г), аналого-цифровой преобразователь АЦП 11, дешифратор 12, формирователь 13 импульсов, генератор 14, коммутатор 15, D- триггер 16, дополнительный усилитель 17, аттенюатор 18, дополнительный амплитудный детектор 19, дополнительный вычитатель 20, дополнительный сумматор 21, дополнительный ключевой усилитель 22.The digital power amplifier contains an amplitude detector 1, a subtractor 2, a polarity detector 3, a phase inverter 4, a digital-to-analog converter DAC 5, two pairs of key amplifiers b (6 and 6), an adder 7, a low-pass filter 8, a load 9, two pairs of controlled keys 10 (10 and 10 g), analog-to-digital converter ADC 11, decoder 12, driver 13 pulses, generator 14, switch 15, D-trigger 16, additional amplifier 17, attenuator 18, additional amplitude detector 19, additional subtractor 20, additional adder 21 optional th key amplifier 22.

Цифровой усилитель мощности работает следующим образом.Digital power amplifier operates as follows.

При малом уровне входного сигнала аналого-цифровой преобразователь 11 через дешифратор 12, через управл емые ключи 10 подключает ключевой усилитель 16 каждой пары к выходу фазоинвертора 4 и, таким образом, при данном состо нии аналого-цифрового преобразовател  11 ключевые усилители б/ и 6 каждой пары возбуждаютс  в противофазе и их выходные сигналы взаимно компенсируютс  в сумматоре 7. При этом усиление входного сигнала осуществл етс  дополнительным усилителем 16 и дополнительным ключевым усилителем 22, выходные сигналы которых поступают в сумматор 7 со сдвигом по фазе относительно друг друга на угол, соответствующий уровню огибающей входного сигнала .With a small input signal level, the analog-to-digital converter 11 through the decoder 12, through the controlled keys 10 connects the key amplifier 16 of each pair to the output of the phase inverter 4 and, thus, in this state of the analog-to-digital converter 11, the key amplifiers b / and 6 of each the pairs are excited in antiphase and their output signals are mutually compensated in the adder 7. In this case, the input signal is amplified by an additional amplifier 16 and an additional key amplifier 22, the output signals of which are supplied to ummator 7 out of phase relative to each other by an angle corresponding to the level of the input signal envelope.

При достижении входным сигналом первого уровн  квантовани  аналого-цифрового преобразовател  11, дешифратор 12 подключает через управл емые ключи 10 и 10 одну из п пар ключевых усилителей 6 к выходу амплитудного ограничител  3. При этом данна  пара ключевых усилителей возбуждаетс  синфазно. Выходное напр жение усилител  в этом случае определ етс  суммарной величиной выходного сигнала одной синфазно возбуждаемой пары ключевых усилителей 6 и выходными сигналами дополнительного усилител  7 и дополни- 1 ельного ключевого усилител  22 сдвинутых относительно друг друга на угол, обеспечивающий соответствие огибающей выходного сигнала уровню огибающей входного. ПоWhen the input signal reaches the first quantization level of the analog-to-digital converter 11, the decoder 12 connects through controlled keys 10 and 10 one of the pairs of key amplifiers 6 to the output of the amplitude limiter 3. In this case, this pair of key amplifiers is excited in phase. The output voltage of the amplifier in this case is determined by the total value of the output signal of one in-phase excited pair of key amplifiers 6 and the output signals of additional amplifier 7 and additional 1 key amplifier 22 angled relative to each other, ensuring that the envelope of the output signal corresponds to the level of the input envelope. By

мере увеличени  входного сигнала к сумматору 7 подключаютс  различные сочетани  пар ключевых усилителей 6, возбуждаемых синфазно, однако корректировка выходногоas the input signal increases, various combinations of key amplifier pairs 6 excited in phase are connected to the adder 7, however, the output correction

напр жени  между уровн ми квантовани  огибающей входного сигнала осуществл етс  изменением угла сдвига между выходными сигналами усилителей 17 и 22.The voltage between the quantization levels of the envelope of the input signal is carried out by changing the angle of shift between the output signals of the amplifiers 17 and 22.

Входной сигнал дополнительного ключевого усилител  22 поступает от детектора пол рности 3, а входной сигнал дополнительного усилител  17 поступает от тактируемого D-триггера 16 и формируетс  следующим образом. К выходу аналого-цифрового преобразовател  11 подключен циф- роаналоговый преобразователь 5, формирующий сигнал,  вл ющийс  ступенчатой аппроксимацией огибающей входного и аналогичный суммарному выходномуThe input signal of the additional key amplifier 22 comes from the detector of polarity 3, and the input signal of the additional amplifier 17 comes from the clocked D-flip-flop 16 and is formed as follows. To the output of the analog-to-digital converter 11, a digital-to-analog converter 5 is connected, which generates a signal that is a stepwise approximation of the envelope of the input and similar to the total output

напр жению синфазно возбуждаемых пар ключевых усилителей 6.voltage of common-mode pairs of key amplifiers 6.

На вход вычитател  2 поступают сигналы с выхода цифроаналогового преобразовател  5 и амплитудного детектора 1, аThe input from the subtractor 2 receives signals from the output of the digital-to-analog converter 5 and the amplitude detector 1, and

разностный сигнал с выхода вычитател  2 поступает на вход дополнительного сумматора 21.the differential signal from the output of the subtracter 2 is fed to the input of an additional adder 21.

В случае отличи  огибающей выходного напр жени  цифрового усилител  мощности на нагрузке 9 от огибающей входного сигнала на второй вход дополнительного сумматора 21 подаетс  корректирующее напр жение с выхода дополнительного вычитател  20, сигналы на который поступают сIf the envelope of the output voltage of the digital power amplifier at load 9 differs from the envelope of the input signal, a correction voltage is applied to the second input of the additional adder 21 from the output of the additional subtractor 20, the signals to which are received from

выхода амплитудного детектора 1 и по цепи последовательно включенных аттенюатора 18 и дополнительного амплитудного детектора 19. С выхода дополнительного сумматора 21 аналоговый сигнал поступает наthe output of the amplitude detector 1 and the chain of sequentially connected attenuator 18 and the additional amplitude detector 19. From the output of the additional adder 21, an analog signal is fed to

первый вход компаратора 15, на второй вход которого подаетс  линейно измен ющеес  напр жение, сформированное формирователем 13 импульсов по фронту и срезу и генератором 14 линейно измен ющегос  напр жени , последовательно включенных к выходу детектора 3 пол рности .the first input of the comparator 15, to the second input of which a linearly varying voltage is generated, which is generated by the edge and slice pulse generators 13 and the linearly varying voltage generator 14 connected in series to the output of the polarity detector 3.

На выходе компаратора 15 формируют- с  импульсы, которые поступают на вход синхронизации тактируемого D-триггера 16 на информационный вход которого сигнал поступает с выхода детектора 3 пол рности, что обеспечивает необходимый сдвиг по фа- зе выходного сигнала тактируемого D-триггера 16, поступающего на вход дополнительного усилител  17.At the output of the comparator 15, pulses are generated, which are fed to the synchronization input of the clocked D-trigger 16 to the information input of which the signal comes from the output of the polarity detector 3, which provides the necessary phase shift of the output signal of the clocked D-trigger 16, which arrives at input of additional amplifier 17.

Таким образом, введенна  корректирующа  цепь (13, 14, 15, 16, 17) и цепь обратной св зи (18, 19, 20, 21) обеспечиваютThus, the introduced correction circuit (13, 14, 15, 16, 17) and the feedback circuit (18, 19, 20, 21) provide

повышение КПД и надежности цифрового усилител .increased efficiency and reliability of the digital amplifier.

Claims (1)

Формула изобретени  Цифровой усилитель мощности, содер- жащий последовательно соединенные змп- литудный детектор, вычитатель и последовательно соединенный детектор пол рности , фазоинвертор, при этом входы амплитудного детектора и детектора пол р- ности объединены и  вл ютс  входом цифрового усилител  мощности, а также цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с вторым входом вычита- тел  и п пар ключевых усилителей, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, подключенного через фильтр нижних частот к нагрузке, при этом вход первого ключевого усилител  каждой пары соединен с выходом детектора 3 по- л рности и входами п пар управл емых клю- чей причем первый из каждой пары управл емых ключей включен между выходом детектора пол рности и входом второго ключевого усилител  каждой из п пар клю- чевых усилителей, а второй - между выходом фазоинвертора и входом второго ключевого усилител  каждой из п пар ключевых усилителей, к выходу амплитудныхSUMMARY OF THE INVENTION A digital power amplifier comprising a series-connected SMPD detector, a subtractor and a series-connected polarity detector, a phase inverter, wherein the inputs of the amplitude detector and the polarity detector are combined and are the input of a digital power amplifier, as well as a digital-to-analog converter whose output is connected to the second input of the subtractors and n pairs of key amplifiers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, connected through the lower filter often to the load, while the input of the first key amplifier of each pair is connected to the output of the detector 3 polarity and the inputs of n pairs of controlled keys and the first of each pair of controlled keys is connected between the output of the detector of polarity and the input of the second key amplifier of each n pairs of key amplifiers, and the second between the output of the phase inverter and the input of the second key amplifier of each of the n pairs of key amplifiers, to the output of the amplitude детектора подключены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и дешифратор, выходы которого подключены к управл ющим входам управл емых ключей соответственно, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД и надежности, между выходом детектора пол рности и дополнительным входом сумматора введены последовательно соединенные формирователь импульсов, генератор, компаратор, D-триггер, дополнительный усилитель, между выходом фильтра нижних частот и вторым входом компаратора введены последовательно соединенные аттенюатор, дополнительный амплитудный детектор, дополнительный вычитатель, дополнительный сумматор, а между выходом детектора пол рности и соответствующим входом сумматора введен дополнительный ключевой усилитель, при этом выходы аналого-цифрового преобразовател  подключены к входам цифроаналогового преобразовател  соответственно, выход амплитудного детектора подключен к второму входу дополнительного вычитател , выход вычитател  соединен с другим входом дополнительного сумматора, а сигнальный вход D-триггера соединен с выходом детектора пол рности.the detector is connected in series with an analog-to-digital converter and a decoder, the outputs of which are connected to the control inputs of the keys under control, respectively, characterized in that, in order to increase the efficiency and reliability, a pulse shaper is connected between the output of the polarity detector and the additional input of the adder, generator, comparator, D-flip-flop, additional amplifier, series-connected att are inserted between the output of the low-pass filter and the second input of the comparator an enuator, an additional amplitude detector, an additional subtractor, an additional adder, and an additional key amplifier is introduced between the output of the polarity detector and the corresponding input of the adder, while the outputs of the analog-to-digital converter are connected to the inputs of the digital-to-analog converter, respectively, the output of the amplitude detector is connected to the second input of the additional subtractor , the output of the subtractor is connected to the other input of the additional adder, and the signal input of the D-trigger is connected to the output polarity detector.
SU904848688A 1990-07-04 1990-07-04 Digital power amplifier RU1771063C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904848688A RU1771063C (en) 1990-07-04 1990-07-04 Digital power amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904848688A RU1771063C (en) 1990-07-04 1990-07-04 Digital power amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1771063C true RU1771063C (en) 1992-10-23

Family

ID=21526154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904848688A RU1771063C (en) 1990-07-04 1990-07-04 Digital power amplifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1771063C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1256143, кл. Н 03 F 3/20. 07.09.86. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5973556A (en) Delta-modulated power supply
US4164714A (en) Polyphase PDM amplifier
US6285255B1 (en) Adaptive compensation for carrier signal phase distortion
US7091778B2 (en) Adaptive wideband digital amplifier for linearly modulated signal amplification and transmission
US5227736A (en) Second-order predistorter
US20050156665A1 (en) Class-D amplifier
JPH02177607A (en) Pulse width modulating amplification circuit
DE69919185D1 (en) CORRECTION OF NONLINEAR OUTPUT DISTORTION IN A DELTA SIGMA D / A CONVERTER
KR20090091826A (en) Error correction system for a class-d power stage
US5367272A (en) Digital amplitude modulators involving (1) modification of amplitude during synchronization pulse, (2) automatic gain control of signal components, and/or (3) analog representation of less significant signal components
WO2006113030A2 (en) A digital amplitude modulation transmitter with pulse width modulating rf drive
US20060232331A1 (en) Segmented chopping amplifier
US6937175B1 (en) Amplifier linearization using delta-sigma predistortion
US7170360B2 (en) Device and method for digital pulse width modulation
US6771121B2 (en) Linearization of a PDM Class-D amplifier
US6646502B1 (en) Digital-input class-D amplifier
RU1771063C (en) Digital power amplifier
US4593410A (en) Single-sideband transmitter and method for operating this transmitter
GB1591927A (en) Pulse width modulated signal amplifiers
RU2153761C1 (en) Digital power amplifier
US20230387870A1 (en) Hybrid class-d amplifier
SU1104647A1 (en) Power amplifier
KR200171366Y1 (en) Sample-and-hold amplifier
JPS6162213A (en) Amplitude modulation high frequency power amplifier
SU1131022A1 (en) Class d amplifier