RU2413354C1 - Двухканальный генератор гармонических сигналов - Google Patents
Двухканальный генератор гармонических сигналов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2413354C1 RU2413354C1 RU2009134300/09A RU2009134300A RU2413354C1 RU 2413354 C1 RU2413354 C1 RU 2413354C1 RU 2009134300/09 A RU2009134300/09 A RU 2009134300/09A RU 2009134300 A RU2009134300 A RU 2009134300A RU 2413354 C1 RU2413354 C1 RU 2413354C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- output
- phase
- generator
- amplitude
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для электропитания звуковоспроизводящей аппаратуры. Достигаемый технический результат - уменьшение влияния фазовой и амплитудной неидентичности при суммировании выходных сигналов обоих каналов генератора. Двухканальный генератор гармонических сигналов содержит два канала, каждый из которых содержит задающий генератор, предварительный усилитель, разделительный трансформатор, усилитель мощности и выходной трансформатор, а также два устройства согласования, два аналого-цифровых преобразователя и микропроцессор. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для питания различных радиоэлектронных устройств и в, частности, для электропитания звуковоспроизводящей аппаратуры класса HiFi.
Известны формирователи гармонических колебаний на основе усилителей класса "D" или ключевых генераторов [1].
Основной недостаток таких генераторов, обладающих высокой энергетической эффективностью, заключается в широком спектре гармоник выходных колебаний.
Устранение этого недостатка возможно путем фильтрации гармоник до приемлемого уровня, с ухудшением при этом массогабаритных характеристик или синтезированием колебаний из нескольких импульсов, число которых, их амплитуда и угловые координаты выбираются так, чтобы исключить низкие гармоники [2].
Однако и в этом случае формирование гармонических колебаний с приемлемыми значениями нелинейных искажений не представляется возможным.
Радикально решить проблему возможно, если использовать усиление сформированного задающим генератором высококачественного синусоидального колебания, а неизбежное при этом ухудшение энергетической эффективности компенсировать использованием в качестве усилителя мощности двухтактного мостового преобразователя, работающего в режиме "АВ", и запитанного от двухполярного импульсного источника питания [3].
Для увеличения в целом надежности устройства распределение общей мощности производят по нескольким каналам с возможным, при необходимости (для повышения мощности), суммированием выходных сигналов обоих каналов устройства. Однако при независимом характере формирования и усиления гармонических сигналов, решение этой задачи проблематично из-за некогерентности выходных сигналов задающих генераторов, а также фазовой и амплитудной неидентичности усилительных каналов устройства.
Целью изобретения является уменьшение влияния фазовой и амплитудной неидентичности при суммировании выходных сигналов обоих каналов генератора.
Поставленная цель достигается тем, что в двухканальный генератор гармонических сигналов, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных задающего генератора, предварительного усилителя, разделительного трансформатора, усилителя мощности и выходного трансформатора дополнительно введены первый и второй устройства согласования, входы которых соединены с выходами соответствующих каналов генератора, а выходы подключены ко входам первого и второго аналого-цифровых преобразователей, тактируемые входы которых объединены и подключены к тактируемому выходу микропроцессора, входы которого соединены с информационными выходами АЦП, а выходы "Сброс", установка параметров: "Частота", "Амплитуда" и "Фаза" подключены к соответствующим входам задающих генераторов, выполненных по методу прямого цифрового синтеза с общим кварцевым резонатором, подключенным к соответствующим входам обоих задающих генераторов.
На чертеже приведена структурная схема устройства, которая состоит: из кварцевого генератора 1; первого и второго задающих генераторов DDS 2 и 3; предварительных усилителей 4 и 5; разделительных трансформаторов 6 и 7; усилителей мощности 8 и 9; выходных трансформаторов 10 и 11, устройств согласования 12 и 13; аналого-цифровых преобразователей 14 и 15; микропроцессора 16.
Принцип действия генератора следующий.
В начальным момент времени микропроцессор 16 устанавливает необходимые значения частоты, фазы и амплитуды выходных сигналов задающих генераторов 2 и 3.
Предварительные усилители 4 и 5 усиливают сигналы до необходимого уровня, которые через разделительные трансформаторы 6 и 7 поступают на управляющие входы (базы транзисторов) двухтактных усилителей мощности мостового типа 8 и 9. Основное назначение разделительных трансформаторов - гальваническая развязка и, при необходимости, повышение уровней сигналов, подаваемых на усилители мощности. Усиленные по мощности сигналы через выходные трансформаторы 10 и 11 поступают на выходные клеммы устройства. В зависимости от характера нагрузки выходной трансформатор может быть или понижающим, или повышающим. В частности, при применении генератора в качестве устройства сетевого напряжения выходной трансформатор должен быть повышающим.
Сигналы на выходных клеммах устройства в общем случае являются некогерентными с изменяющимся во времени фазовым сдвигом. Объясняется это, в первую очередь, отличием по частоте задающих генераторов, а также неравенством времени распространения сигналов по каждому из каналов устройства. Указанные недостатки устраняются следующим образом. Во-первых, задающие генераторы выполнены по схеме прямого цифрового синтеза с использованием одного общего кварцевого генератора и синхронизацией импульсов сброса по обоим генераторам. Во-вторых, при измерении параметров выходных сигналов устройства используется метод "трех отчетов", что позволяет непрерывно отслеживать изменение фазы и амплитуды выходного сигнала.
Действительно, если взять за любой произвольный i период сигнала первого канала три выборки:
где ϕ - искомый фазовый сдвиг; θ - фазовый сдвиг между выборками,
то после несложных тригонометрических преобразований микропроцессор 16 определяет значение фазы сигнала и его амплитуду в i периоде сигнала:
Аналогично, если взять три выборки за i период сигнала второго канала:
то в микропроцессоре 16 зафиксируется:
Сравнивая (2), (3) и (5), (6) определяем разность фаз ΔФ=Ф1-Ф2 и разность амплитуд ΔU=U1-U2, характеризующие фазовую и амплитудную неидентичность каналов генератора. Сигнал фазовой и амплитудной ошибки с микропроцессора 16 поступает на генераторы 2 и 3, изменяя фазу и амплитуду их выходных сигналов таким образом, чтобы: lim ΔФ→0 и lim ΔU→0.
Необходимо подчеркнуть, что поскольку выборки по обоим каналам берутся непрерывно и синхронно, то произвольность начала измерения (первая выборка) не сказывается на погрешности измерения разности фаз двух сигналов.
Практические возможности предложенного технического решения определяются двумя факторами:
- точностью измерения разности фаз и амплитуд выходных сигналов устройства;
- разрешающей способностью регулирования по фазе задающих генераторов DDS.
Проведенные эксперименты с использованием АЦП AD7495, микропроцессора ATXmega128A1 и генератора DDS AD9834BRU показывают, что в диапазоне частот до 100 кГц реальная точность регулирования составляет 0,02-0,03°, что вполне достаточно для неискаженного суммирования выходных сигналов двухканальных генераторов, осуществляющих питание различных радиоэлектронных устройств.
Литература
1. Артым А.Д. Усилители класса D и ключевые генераторы в радиосвязи и радиовещании. - М., Связь., 1980, 209 С.
2. Дмитриков В.Ф., Петяшин Н.Б., Сиверс М.А. Высокоэффективные формирователи гармонических колебаний. М., Радио и связь, 1988, 192 С.
3. Цыкина А.В. Электронные усилители. М., Радио и связь. 1982. 288 С.
Claims (1)
- Двухканальный генератор гармонических сигналов, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных задающего генератора, предварительного усилителя, разделительного трансформатора, усилителя мощности и выходного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния фазовой и амплитудной неидентичности при суммировании выходных сигналов обоих каналов генератора, в него дополнительно введены первый и второй устройства согласования, входы которых соединены с выходами соответствующих каналов генератора, а выходы подключены ко входам первого и второго аналого-цифровых преобразователей, тактируемые входы которых объединены и подключены к тактируемому выходу микропроцессора, входы которого соединены с информационными выходами аналого-цифровых преобразователей, а выходы "Сброс", установка параметров "Частота", "Амплитуда", "Фаза" подключены к соответствующим входам задающих генераторов, выполненных по методу прямого цифрового синтеза с общим кварцевым резонатором, подключенным к соответствующим входам задающих генераторов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009134300/09A RU2413354C1 (ru) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | Двухканальный генератор гармонических сигналов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009134300/09A RU2413354C1 (ru) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | Двухканальный генератор гармонических сигналов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2413354C1 true RU2413354C1 (ru) | 2011-02-27 |
Family
ID=46310749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009134300/09A RU2413354C1 (ru) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | Двухканальный генератор гармонических сигналов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2413354C1 (ru) |
-
2009
- 2009-09-11 RU RU2009134300/09A patent/RU2413354C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Манассевич В. Теория и проектирование. - М.: Связь, 1979, с.168. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE602009000917D1 (de) | Leistungsverstärkerfilter für funkfrequenzsignale | |
US7369819B2 (en) | Digital amplitude modulation transmitter with pulse width modulating RF drive | |
US20090318098A1 (en) | Multi-frequency transmitter for a metal detector | |
US9019008B2 (en) | Class D amplifiers | |
EP2707947B1 (en) | Time and amplitude alignment in envelope tracking amplification stage | |
RU2413354C1 (ru) | Двухканальный генератор гармонических сигналов | |
JP2012138472A (ja) | 繰り返し周波数制御装置 | |
CN111900956B (zh) | 一种基于脉冲驱动型交流量子电压源的功率产生装置 | |
RU2400923C2 (ru) | Ключевой усилитель мощности | |
CN103888091A (zh) | 用于数字音频d类功放的谐波失真校正方法 | |
Sreekumar et al. | Multilevel converter for excitation of underwater transducers | |
RU87051U1 (ru) | Импульсный преобразователь напряжения | |
JP4905107B2 (ja) | 球状表面弾性波素子を用いた計測装置 | |
Nakamura et al. | Bunch by bunch feedback by RF direct sampling | |
RU2542879C1 (ru) | Ключевой усилитель мощности | |
Yu et al. | Spectral analysis of UPWM signals for filterless digital class D power amplifiers | |
Berkhout | Clock jitter in class-D audio power amplifiers | |
JP5070787B2 (ja) | 表面弾性波計測装置および方法 | |
RU2594918C2 (ru) | Способ цифрового формирования широтно-модулированных сигналов для гидроакустики | |
RU2718003C1 (ru) | Способ цифрового управления ключевым генераторным устройством ультразвукового диапазона | |
De Vries et al. | Decreasing the sensitivity of ADC test parameters by means of wobbling | |
RU2662727C2 (ru) | Сверхвысокочастотное приемо-передающее устройство | |
EP4064571A1 (en) | Fluxgate current transducer | |
RU2799392C1 (ru) | Устройство для измерения переходных интермодуляционных искажений электрического сигнала | |
RU2276370C1 (ru) | Датчик угловой скорости |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110912 |