RU2514928C2 - Прецизионный усилитель аналоговых сигналов большой мощности с высоким кпд - Google Patents
Прецизионный усилитель аналоговых сигналов большой мощности с высоким кпд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2514928C2 RU2514928C2 RU2012130692/08A RU2012130692A RU2514928C2 RU 2514928 C2 RU2514928 C2 RU 2514928C2 RU 2012130692/08 A RU2012130692/08 A RU 2012130692/08A RU 2012130692 A RU2012130692 A RU 2012130692A RU 2514928 C2 RU2514928 C2 RU 2514928C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplifier
- precision
- low
- class
- efficiency
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y02B60/50—
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Прецизионный усилитель аналоговых сигналов большой мощности с высоким КПД относится к области радиотехники для использования в качестве прецизионного УНЧ, созданного на основе полупроводниковых приборов. Достигаемый технический результат - достижение прецизионности и малых значений коэффициента нелинейных искажений при высоких значениях КПД. Прецизионный усилитель аналоговых сигналов содержит буферный усилитель, мощный усилитель класса D с высоким КПД, линейный усилитель с малым коэффициентом нелинейных искажений, общий усилитель обратной связи, фильтр нижних частот, при этом входной аналоговый сигнал одновременно поступает на прецизионный линейный усилитель с малым коэффициентом нелинейных искажений и мощный усилитель класса D с высоким КПД, выходные сигналы складываются на сумматоре, оба канала охвачены общей обратной связью. 1 ил.
Description
Область техники.
Данный усилитель аналоговых сигналов относится к области радиотехники для использования в качестве прецизионного усилителя низких частот большой мощности, созданного на основе полупроводниковых приборов.
Уровень техники.
Известен усилитель мощности, работающий в классе D по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Принцип его работы состоит в том, что усиливаемый аналоговый сигнал преобразуется в ШИМ-последовательность, далее импульсы ШИМ-последовательности усиливают, после чего ШИМ-последовательность демодулируют, выделяя, таким образом, усиленный аналоговый сигнал. Такой усилитель обеспечивает высокие показатели КПД, однако не обеспечивает достаточной линейности и прецизионности, особенно в области малых сигналов.
Помимо этого известен аналоговый усилитель мощности на полупроводниковых элементах, работающий в линейном режиме и обладающий низким показателем коэффициента нелинейных искажений в области малых сигналов, однако имеющий низкие показатели КПД.
Раскрытие изобретения.
В качестве прототипа был выбран гибридный усилитель цифровых сигналов (патент RU 2281607 С2), основанный на принципе разбиения динамического диапазона усиливаемого сигнала на две области - область малых значений и область больших значений, и далее раздельное усиление полученных в результате такой сепарации сигналов. Повышение качества усиленного сигнала обеспечивается за счет усиления слабого сигнала маломощным аналоговым прецизионным усилителем, а сильного - экономичным мощным усилителем, работающим в режиме класса D.
Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, обусловлен тем, что входной аналоговый сигнал не разделяется на различные каналы усиления, а одновременно заводится на прецизионный линейный усилитель (поз.2 на фиг.) и мощный двухтактный усилитель класса D (поз.3 на фиг.). После фильтра нижних частот выходной сигнал импульсного усилителя складывается с выходным сигналом аналогового усилителя, при этом оба канала усиления охвачены общей обратной связью. Сложение происходит таким образом, что в результирующем сигнале основную долю составляет сигнал, усиленный усилителем класса D, а небольшие сигналы ошибки, обусловленные особенностями работы импульсного усилителя, отрабатываются прецизионным аналоговым усилителем, в результате чего достигается прецизионность и малые значения коэффициента нелинейных искажений при высоких значениях КПД прибора.
За счет изменения коэффициента усиления усилителя обратной связи достигается возможность менять коэффициент усиления всего усилителя в широких пределах в отличие от прототипа. Наличие общей обратной связи позволяет получить стабилизированный ток через нагрузку усилителя независимо от ее меняющихся параметров, что расширяет область его применения.
Поскольку система работает с аналоговыми сигналами, она лишена в отличие от прототипа погрешностей дискретизации и квантования и является действительно прецизионной. Система может работать с сигналами низкой частоты (от 0 Гц до 20 кГц), что обусловлено собственной частотой импульсного источника, работающего по принципу ШИМ.
Двухтактный усилитель предложенной компоновки обладает большей надежностью по сравнению с прототипом: при выходе из строя аналогового усилителя система остается полностью работоспособной, лишь появляются небольшие искажения, присущие усилителям класса D в области малых сигналов. В подобной ситуации прототип либо не будет работать совсем, если Uвx1(t) меньше U1(t), либо появятся существенные искажения, если Uвx1(t) больше U1(t), т.к. за усиление малых сигналов отвечает только аналоговый усилитель.
Прецизионный усилитель аналоговых сигналов отвечает требованию поставленной задачи объединения положительных качеств приборов подобного класса с целью получения высоких показателей КПД при сохранении высоких показателей линейности и прецизионности, а также увеличиваются показатели стабильности работы прибора.
Описание блок-схемы.
Прецизионный усилитель аналоговых сигналов большой мощности с высоким КПД состоит из буферного усилителя (поз.1), необходимого для согласования входного сигнала, сигнал от которого поступает на прецизионный линейный усилитель (поз.2) и мощный двухтактный усилитель класса D (поз.3). Далее сигнал от блоков усиления поступает на сумматор (поз.4) и на нагрузку. Общий сигнал обратной связи с последовательно подключенного к нагрузке опорного сопротивления через ПИД-регулятор (поз.5) подается на прецизионный линейный усилитель и мощный двухтактный усилитель класса D.
Claims (1)
- Двухтактный усилитель аналоговых сигналов, содержащий буферный усилитель, усилитель класса D с высоким КПД, линейный усилитель с малым коэффициентом нелинейных искажений, общий усилитель обратной связи, фильтр нижних частот, отличающийся тем, что входной аналоговый сигнал не разделяется на различные каналы усиления, а одновременно поступает на прецизионный линейный усилитель и мощный усилитель класса D, выходные сигналы складываются на сумматоре таким образом, что в результирующем сигнале основную долю составляет сигнал, усиленный усилителем класса D, а небольшие сигналы ошибки, обусловленные особенностями работы такого усилителя, отрабатываются прецизионным аналоговым усилителем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130692/08A RU2514928C2 (ru) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Прецизионный усилитель аналоговых сигналов большой мощности с высоким кпд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130692/08A RU2514928C2 (ru) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Прецизионный усилитель аналоговых сигналов большой мощности с высоким кпд |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012130692A RU2012130692A (ru) | 2014-01-27 |
RU2514928C2 true RU2514928C2 (ru) | 2014-05-10 |
Family
ID=49956852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012130692/08A RU2514928C2 (ru) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Прецизионный усилитель аналоговых сигналов большой мощности с высоким кпд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2514928C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2749015C1 (ru) * | 2020-09-03 | 2021-06-03 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Устройство усиления аналоговых сигналов |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2193273C2 (ru) * | 2000-06-08 | 2002-11-20 | Акционерное общество открытого типа "НИИ молекулярной электроники и завод "Микрон" | Двухтактный операционный усилитель |
RU2281607C2 (ru) * | 2005-02-17 | 2006-08-10 | Гарри Романович Аванесян | Способ усиления цифровых сигналов и гибридный усилитель (варианты) |
US20110243040A1 (en) * | 2010-04-06 | 2011-10-06 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Apparatus and method for spatial division duplex (sdd) for millimeter wave communication system |
RU2444119C1 (ru) * | 2011-03-11 | 2012-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Прецизионный операционный усилитель |
-
2012
- 2012-07-17 RU RU2012130692/08A patent/RU2514928C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2193273C2 (ru) * | 2000-06-08 | 2002-11-20 | Акционерное общество открытого типа "НИИ молекулярной электроники и завод "Микрон" | Двухтактный операционный усилитель |
RU2281607C2 (ru) * | 2005-02-17 | 2006-08-10 | Гарри Романович Аванесян | Способ усиления цифровых сигналов и гибридный усилитель (варианты) |
US20110243040A1 (en) * | 2010-04-06 | 2011-10-06 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Apparatus and method for spatial division duplex (sdd) for millimeter wave communication system |
RU2444119C1 (ru) * | 2011-03-11 | 2012-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Прецизионный операционный усилитель |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2749015C1 (ru) * | 2020-09-03 | 2021-06-03 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Устройство усиления аналоговых сигналов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012130692A (ru) | 2014-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7965140B2 (en) | Power amplifier | |
WO2008081887A1 (ja) | Δς変調型デジタルアナログ変換器、デジタル信号処理方法、およびav装置 | |
JPWO2008090712A1 (ja) | 電力増幅器 | |
EP2387150A3 (en) | Automatic bias control circuit for linear power amplifiers | |
ATE553533T1 (de) | Verstärkerlinearisierung durch verwendung nichtlinearer vorverzerrung | |
DE602004021751D1 (de) | Leistungsverstärker | |
ATE319221T1 (de) | Verbesserte vorverzerrungskompensation für einen leistungsverstärker | |
WO2006020521A3 (en) | Quiescent current control circuit for power amplifiers | |
DK2378658T3 (da) | Switch-mode-effektforstærkning | |
WO2008088025A1 (ja) | 増幅回路及び無線通信装置 | |
US20130293299A1 (en) | Voltage variable type digital audio amplifying device for noise compensation and method thereof | |
US8576003B2 (en) | Cascaded class D amplifier with improved linearity | |
US20110140761A1 (en) | Power amplification device, and transmission device and communication device using same | |
GB201208689D0 (en) | Amplifier | |
RU2514928C2 (ru) | Прецизионный усилитель аналоговых сигналов большой мощности с высоким кпд | |
US20130044836A1 (en) | Device and method for pre-distorting and amplifying a signal based on an error attribute | |
EP3474446A1 (en) | Digital class-d amplifier and digital signal processing method | |
ATE534188T1 (de) | Hüllkurvennachführungsverstärkungsanordnung | |
Bellili et al. | Low power class D audio amplifier with high performance and high efficiency | |
US8010075B1 (en) | High order harmonics generator | |
Li et al. | Band separation in linear-assisted switching power amplifiers for accurate wide-bandwidth envelope tracking | |
Morrison et al. | Comparison of single-and double-sided pulse width modulated signals with non-linear predistortion | |
KR101477715B1 (ko) | 클래스 e 전력증폭기의 효율 및 이득 향상을 위한 다중모드 동적 바이어싱 시스템 및 그 방법 | |
WO2007140392A3 (en) | Methods and apparatus to provide slew enhancement for low power amplifiers | |
JP4167605B2 (ja) | 電力増幅器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140718 |