RU2117381C1 - Усилитель мощности радиопередатчика - Google Patents
Усилитель мощности радиопередатчика Download PDFInfo
- Publication number
- RU2117381C1 RU2117381C1 RU97103830A RU97103830A RU2117381C1 RU 2117381 C1 RU2117381 C1 RU 2117381C1 RU 97103830 A RU97103830 A RU 97103830A RU 97103830 A RU97103830 A RU 97103830A RU 2117381 C1 RU2117381 C1 RU 2117381C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- power
- input
- sensor
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmitters (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Усилитель мощности радиопередатчика содержит N блоков усиления, каждый из которых содержит мостовой ключевой усилительный каскад с включенными параллельно ключам обратными диодами. В диагональ мостового ключевого усилительного каскада включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого является выходом блока усиления. Введены датчик мощности, двухпороговый компаратор и реверсивный счетчик, а в каждый блок усиления введены регулируемый источник питания, датчик тока, датчик напряжения, управляемый ключ и триггер защиты, что обеспечивает сохранение работоспособности устройства и постоянный уровень выходной мощности при возникновении неисправности любого из блоков усиления. 1 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиопередатчиках, усилитель мощности которых состоит из нескольких последовательно соединенных по выходам блоков усиления.
Известны усилительные устройства с суммированием выходных напряжений нескольких усилителей, соединенных по выходам последовательно [1, 2].
При использовании этих устройств в качестве усилителей мощности радиопередатчиков их основным недостатком является потеря работоспособности при возникновении неисправности любого из усилителей, что приводит к потере передаваемой информации.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является усилитель мощности, представляющий собой генератор напряжения с трансформаторным суммированием выходных напряжений нескольких ячеек (блоков усиления), выходы которых соединены последовательно относительно нагрузки, при этом каждый блок усиления содержит мостовой ключевой усилительный каскад с включенными параллельно ключам обратными диодами, выводы питания которого подключены к шинам питания, в диагональ которого включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого является выходом блока усиления [3].
Недостатком прототипа является потеря работоспособности при возникновении неисправности любого из блоков усиления.
Предлагаемым изобретением решается задача сохранения работоспособности и обеспечения постоянного уровня выходной мощности радиопередатчика при возникновении неисправности любого из блоков усиления, что исключает перерыв передачи информации и снижение уровня сигнала на приемном конце канала радиосвязи.
Для достижения этого технического результата в устройство, содержащее N соединенных последовательно по выходам блоков усиления, каждый из которых представляет собой мостовой ключевой усилительный каскад с включенными параллельно ключам обратными диодами, выводы питания которого подключены к шинам питания, в диагональ которого включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого является выходом блока усиления, дополнительно введены датчик мощности, включенный в цепь нагрузки, двухпороговый компаратор, вход которого подключен к выходу датчика мощности и реверсивный счетчик, вход которого подключен к выходу двухпорогового компаратора, а в каждый блок усиления введены регулируемый источник питания (РИП), первый вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, а выходные выводы - к шинам питания, датчик тока, включенный в одну из шин питания, датчик напряжения и управляемый ключ, включенные параллельно шинам питания, и триггер защиты, первый вход которого подключен к выходу датчика тока, второй вход - к выходу датчика напряжения, а выход - к второму входу РИП и к входу управляемого ключа.
На чертеже представлена структурная схема усилителя мощности радиопередатчика.
Усилитель содержит N последовательно соединенных по входам блоков усиления 1, каждый из которых содержит мостовой ключевой усилительный каскад 2, выполненный на электронных ключах 3 - 6 (например, на транзисторах) с обратными диодами 7 - 10, выводы питания которого подключены к шинам питания, в диагональ которого включена первичная обмотка выходного трансформатора 11, вторичная обмотка которого является выходом блока усиления 1, РИП 12, выходные выводы которого подключены к шинам питания, включенный в одну из шин питания датчик тока 13, включенные параллельно шинам питания электронный ключ 14 и датчик напряжения 15, триггер защиты 16, первый вход которого подключен к выходу датчика тока 13, второй вход - к выходу датчик напряжения 15, а выход - к второму входу РИП 12 и к входу электронного ключа 14.
Кроме того, устройство содержит датчик мощности 17, включенный в цепь нагрузки, двухпороговый компаратор 18, вход которого подключен к выходу датчика мощности 17, реверсивный счетчик 19, вход которого подключен к выходу двухпорогового компаратора 18, а выход - к первым входам РИП 12, входящих в состав каждого из блоков усиления 1.
Устройство работает следующим образом.
В рабочем состоянии всех блоков усиления 1 ток от РИП 12 поступает через датчик тока 13 на мостовой ключевой усилительный каскад 2. Электронные ключи 3 - 6 преобразуют постоянный ток в переменный ток высокой частоты, который поступает на первичную обмотку выходного трансформатора 11. Суммирование выходных сигналов блоков усиления 1 происходит посредством последовательного соединения вторичных обмоток трансформаторов 11 мостовых ключевых усилительных каскадов 2.
Величина постоянного напряжения питания на выходе РИП 12 определяется уровнем сигнала на выходе датчика мощности 17.
Это происходит следующим образом.
Уровень сигнала Uдм на выходе датчика мощности 17 определяется величиной выходной мощности усилителя мощности радиопередатчика. Пороги срабатывания Uн и Uв двухпорогового компаратора 18 устанавливаются таким образом, что, если выходная мощность устройства равна номинальной, то Uн < Uдм < Uв, если ниже номинальной - Uдм < Uн, если выше номинальной - Uдм > Uв. В каждом из этих трех случаев с выхода двухпорогового компаратора 18 подается соответствующий сигнал в цифровой форме на вход реверсивного счетчика 19, с выхода которого сигнал в цифровой форме поступает на первые входы РИП 12 блоков усиления 1.
При Uн < Uдм < Uв реверсивным счетчиком 19 счета не производится, постоянное напряжение питания на выходных выводах РИП 12 не меняется. При Uдм < Uн производится счет вверх с частотой тактовых импульсов fт, постоянное напряжение питания на выходных выводах РИП 12 растет, что вызывает увеличение выходных сигналов блоков усиления 1. При Uдм > Uв производится счет вниз с частотой тактовых импульсов fт, постоянное напряжение питания на выходных выводах РИП 12 уменьшается, что вызывает уменьшение выходных сигналов блоков усиления 1. Таким образом организуется цепь обратной связи "датчик мощности 17 - двухпороговый компаратор 18 - реверсивный счетчик 19 - РИП 12", с помощью которой выходная мощность устройства автоматически поддерживается в пределах номинального уровня.
При возникновении неисправности любого из блоков усиления 1 малое выходное сопротивление этого блока, необходимое для поступления тока выходного суммарного сигнала в нагрузку, обеспечивается тем, что первичная обмотка трансформатора 11 подключена к обратным диодам 7 - 10, соединенным по мостовой схеме и подключенным через шины питания к включенному электронному ключу 14, имеющему малое внутреннее сопротивление.
В одном случае неисправности мостового ключевого усилительного каскада 2 возможно возрастание тока, поступающего от РИП 12 через датчик тока 13 на мостовой ключевой усилительный каскад 2. При превышении током уровня срабатывания датчика тока 13 с его выхода на первый вход триггера защиты 16 поступает сигнал, триггер защиты 16 срабатывает, с его выхода поступает сигнал на второй вход РИП 12 и на вход электронного ключа 14. При этом РИП 12 отключается от неисправного мостового ключевого усилительного каскада 2, а электронный ключ 14 включается.
В другом случае неисправности мостового ключевого усилительного каскада 2 возможно возрастание напряжения на выходе неисправного блока усиления 1 ввиду того, что к мостовой схеме на обратных диодах 7 - 10 подключен трансформатор 11, на вторичную обмотку которого поступает суммарный выходной сигнал работающих блоков усиления 1. Уровень напряжения определяется срабатыванием датчика напряжения 15, с выхода которого сигнал поступает на второй вход триггера защиты 16. Триггер защиты 16 срабатывает, с его выхода поступает сигнал на второй вход РИП 12 и на вход электронного ключа 14. При этом РИП 12 отключается от неисправного мостового ключевого усилительного каскада 2, а электронный ключ 14 включается.
При отключении неисправного блока усиления 1 выходная мощность устройства снижается, уровень сигнала Uдм, поступающего на вход двухпорогового компаратора 18, уменьшается и становится меньше нижнего порога его срабатывания Uн. При этом с помощью цепи обратной связи "датчик мощности 17 - двухпороговый компаратор 18 - реверсивный счетчик 19 - РИП 12", принцип действия которой описан выше, производится повышение уровня выходной мощности устройства до номинального.
Таким образом возникновение неисправности любого из блоков усиления 1 не приводит к возникновению перенапряжений на элементах и, как следствие, к выходу из строя других узлов устройства. Организация цепи с малым внутренним сопротивлением, подключенной к выходному трансформатору 11 неисправного блока усиления 1, без отключения остальных блоков усиления 1 и организация обратной связи по цепи "датчик мощности 17 - двухпороговый компаратор 18 - реверсивный счетчик 19 - РИП 12" позволяет сохранит работоспособность и обеспечить постоянный уровень выходной мощности усилителя мощности радиопередатчика при возникновении неисправности любого из блоков усиления 1.
Проверка возможности сохранения работоспособности и постоянной выходной мощности усилителя мощности радиопередатчика при возникновении неисправности любого из блоков усиления была проведена на макете усилителя мощности радиопередатчика с трансформаторным суммированием выходных напряжений восьми последовательно соединенных по выходам блоков усиления, каждый из которых содержит мостовой ключевой усилительный каскад.
Испытания проводились при работе макета на номинальную нагрузку в двух режимах: в режиме отключенной цепи обратной связи "датчик мощности - двухпороговый компаратор - реверсивный счетчик - РИП" и в режиме включенной цепи обратной связи .
В первом режиме при имитации неисправности одного из блоков усиления этот блок автоматически отключался, а выходная мощность макета усилителя мощности радиопередатчика составляла 75% от номинальной.
Во втором режиме при имитации неисправности одного из блоков усиления этот блок автоматически отключался, а выходная мощность макета усилителя мощности радиопередатчика составляла 97% от номинальной.
В обоих случаях сигнал на выходе макета усилителя мощности радиопередатчика не прерывался в момент имитации неисправности одного из блоков усиления.
Claims (1)
- Усилитель мощности радиопередатчика, содержащий N блоков усиления, выходы которых соединены последовательно относительно нагрузки, при этом каждый блок усиления содержит мостовой ключевой усилительный каскад с включенными параллельно ключам обратными диодами, выводы питания которого подключены к шинам питания, а в диагональ которого включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого является выходом блока усиления, отличающийся тем, что в него введены датчик мощности, включенный в цепь нагрузки, двухпороговый компаратор, вход которого подключен к выходу датчика мощности, и реверсивный счетчик, вход которого подключен к выходу двухпорогового компаратора, а в каждый блок усиления введены регулируемый источник питания, первый вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, а выходные выводы - к шинам питания, датчик тока, включенный в одну из шин питания, датчик напряжения и управляемый ключ, включенные параллельно шинам питания, и триггер защиты, первый вход которого подключен к выходу датчика тока, второй вход - к выходу датчика напряжения, а выход - к второму входу регулируемого источника питания и к входу управляемого ключа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97103830A RU2117381C1 (ru) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Усилитель мощности радиопередатчика |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97103830A RU2117381C1 (ru) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Усилитель мощности радиопередатчика |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2117381C1 true RU2117381C1 (ru) | 1998-08-10 |
| RU97103830A RU97103830A (ru) | 1998-12-10 |
Family
ID=20190764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97103830A RU2117381C1 (ru) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Усилитель мощности радиопередатчика |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2117381C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015113069A1 (en) * | 2014-01-27 | 2015-07-30 | Texas Instruments Incorporated | System, method and device for power amplification of a signal in an integrated circuit |
-
1997
- 1997-03-12 RU RU97103830A patent/RU2117381C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Дмитриков В.Ф. и др. Высокоэффективные формирователи гармонических колебаний. - М.: Радио и связь, 1988, с.23. 2. Моин В.С. Стабилизированные транзисторные преобразователи. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с.267. 3. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015113069A1 (en) * | 2014-01-27 | 2015-07-30 | Texas Instruments Incorporated | System, method and device for power amplification of a signal in an integrated circuit |
| US9450546B2 (en) | 2014-01-27 | 2016-09-20 | Texas Instruments Incorporated | System, method and device for power amplification of a signal in an integrated circuit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100438297C (zh) | 电流平衡电路 | |
| EP0375250A2 (en) | Electronic ringing signal generator | |
| KR970068366A (ko) | 마이크로 제어기를 가지는 전자장치의 버스-네트워크 동작장치 | |
| JP2005318736A (ja) | 電池保護装置、及び、それを用いた電池保護システム、並びに、電池保護方法 | |
| US5798578A (en) | Synchronization device for a redundant power supply system | |
| US4150413A (en) | Transistor overload inhibit | |
| US20240120729A1 (en) | Fault handling system of solid-state transformer | |
| JPS6044854B2 (ja) | 信号伝送方式 | |
| RU2117381C1 (ru) | Усилитель мощности радиопередатчика | |
| US5568342A (en) | Apparatus and method for protecting an amplifier circuit | |
| US5029299A (en) | Power amplifier with current limiting means | |
| CN113517868B (zh) | 负压保护电路 | |
| JP2968887B2 (ja) | クロスポイントスイッチ | |
| JP4507229B2 (ja) | 保護回路付きスイッチング電源ユニット | |
| KR100260053B1 (ko) | 직렬 싸이리스터 다이오드 스위치 고장감시장치 | |
| SU1084952A1 (ru) | Устройство защиты усилител мощности | |
| SU1534682A1 (ru) | Ограничитель пускового тока инвертора | |
| SU1177873A1 (ru) | Устройство дл контрол исправности релейной защиты | |
| SU591994A1 (ru) | Устройство дл коммутации преобразовател напр жени | |
| SU1529368A1 (ru) | Однотактный преобразователь напр жени | |
| SU1378041A1 (ru) | Устройство бесконтактной коммутации диапазонов частот радиоприемника | |
| SU1767642A1 (ru) | Устройство дл управлени мощным транзистором с защитой от перегрузок и короткого замыкани | |
| SU807469A1 (ru) | Инвертор | |
| CN115313829A (zh) | 一种短路保护电路及开关电源 | |
| US20060221526A1 (en) | Protection circuit for a power supply unit, and power supply unit with a respective protection circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120703 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160313 |