SU1246356A1

SU1246356A1 - Широтно-импульсный усилитель

Info

Publication number: SU1246356A1
Application number: SU843760988A
Authority: SU
Inventors: Владимир Зосимович Лобанов; Валентин Николаевич Попов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3697
Priority date: 1984-07-10
Filing date: 1984-07-10
Publication date: 1986-07-23

Abstract

Изобретение может быть использовано в ключевых усилител х низкой частоты, в управл емых электроприводах и других системах автоматического регулировани . Цель изобретени - повышение точности преобразовани входного аналогового сигнала в широтно-т пульсный при малых уровн х входного сигнала. Усилитель содержит генератор 1 пр моугольных импульсов, формирователи 2 и 3 пилообразного напр жени , амплитудные детекторы 4 и 5, суммирующий блок 6, вычитающий блок 7, инвертор 8, компараторы 9 и 10, ключевые элементы 17- 20 мостового выходного каскада и индуктивную нагрузку 21. Введение компаратора 11, резисторов 12-15, инвертора 16 и резистивного делител 22 позвол ет иметь среднее значение тока через нагрузку положительным, увеличивающимс при увеличении положительного входного напр жени , и отрицательным, увеличивающимс по модулю при отрицательном входном сигнале. При этом при малых входных напр жени х длительность импульсов на нагрузке значительно больше посто нной времени индуктивной нагрузки. Благодар этому уменьшаютс искажени импульсов в нагрузке, что повышает на несколько пор дков точность работы усилител в районе малых сигналов . 2 ил. с ш (Л ю 4 О) СлЭ сл О) Фиг.1

Description

Изобретб1ние относитс к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилител х низкой частоты в управл емых электроприводах и других системах автоматическог регулировани .

Цель изобретени - повышение точности преобразовани входного аналогового сигнала в широтно-импульсный при малых уровн х входного сигнала. На фиг.1 приведена функциональна схема широтно-импульсного усилител } на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Широтно-импульсньй усилитель содержит генератор 1 пр моугольных импульсов, формирователи 2 и 3 пилообразного напр жени , амплитудные детекторы 4 и 5, суммирующий блок 6, вычитающий блок 7р инвертор 8, компараторы 9-11, резисторы 12-15, инвертор 16, ключевые элементы 17-2 мостового выходного каскада, индуктивную нагрузку 21, резистивный делитель 22. Выход генератора 1 пр моугольных импульсбв соединен с входом формировател 2 пилообразного напр жени и через инвертор 8 с входом формировател 3 пилообразного напр жени , выходы которых соединены соответственно с входами амплитудных детекторов 4 и 5 и первым входами сзтФ{ирующего и вычитающего блоков 6 и 7, вторые входы которых соединены с входной шиной,, а выходы соответственно - с неинвертирующими входами компараторов 9 и 10, инвертирующие входы которых соединены соответственно с выходами амплитудных детекторов 4 и 5, а выходы - соответственно через резисторы 12 и 14 с входами компаратора 11, с этими же входами которого через резисторы 13 и 15 соединены соответственно выходы инвертора 8 и резис- тивного делител 22, входы которого подключены к источнику питани . Выход компаратора 11 соединен с управл ющими входами ключевых элементов 17 и 18 и через инвертор 16 с управл ющими входами ключевых элементов 19 и 20 мостового каскада причем между объединенными вьгаода- ми ключевых элементов 17, 19, и 20, 1В включена индуктивна нагрузка 21, а объединенные вьшоды ключевых элементов 17, 20 и 19, 18 подключен к источнику питани .

5

0

5

0

5

0

45

SO

SS

Широтно-импульсный усилитель работает следующим образом.

Имлульсы (23, фиг.2) генератора 1 пр моугольных импульсов запускают формирователь 2 пилообразного на- пр жени и через инвертор .8 (24, фиг. 2) формирователь- 3 пилообразного напр жени , в которых вырабатываютс пилообразные напр жени (фиг.2, 25 и 26 соответственно). Эти пилообразные напр жени поступают на входы амплитудных детекторов 4 и 5„ где вырабатьгоаютс посто нные напр жени .

При отсутствии на входной шине напр лсени на инвертирующие входы компараторов 9 и 10 поступают положительные напр жени (27, фиг.2) с выходов амплитудных детекторов 4 и 5, а на неинвертирующие входы - пилообразные напр жени (24 и 26, фиг.2) с выходов суммирующего и вычитающего блоков 6 и 7. На выходах компараторов 9 и 10 устанавливаютс нулевые напр жени , которые поступают соответственно через резисторы 12 и 14 на входы компаратора 1 1 , Одновременно на первый вход .компаратора 11 поступают импульсы (25, фиг.2) с выхода инвертора 8. На выходе компаратора 11 формируетс импульсный сигнал (25, фиг.2). На управл ющие входы ключевых элементов 17 и 18 мостового выходного каскада поступают импульсы (25, фиг. 2), включа эти -элементы, на управл ющие входы ключевых элемен-. тов 19 и 20 поступают импульсы (23, фиг.2) с выхода инвертора 16, от- крьпза их в другой полупериод. Таким образом, в нагрузке при отсутствии входного напр жени течет переменный ток (28, фиг.2), положительное направление которого на фиг.1 показано стрелкой. Среднее значение этого тока за период равно 0.

При поступлении на входную игану устройства переменного напр жени (29, фиг.2) оно в суммирующем блоке 6 су1 мрфуетс с выходным сигналом (24, фиг.2) формировател 2 пилообразного напр жени , а в вычитающем блоке 7 вычитаетс из сигнала (26, фиг.2) формировател 3 пилообразного напр жени . На выходах суммирующего блока 6 и вычитающего блока 7 образуютс напр жени (30 и 31 соответственно , фиг.2). Эти напр жени поступают на неинвертирующие входы компараторов 9 и 10, на инвертирующие входы которых поступают посто нные напр жени (27, фиг.2) с выходо амплитудных детекторов 4 и 5.

На выходах компараторов 9 и 10 вырабатываютс напр жени (32 и 33, соответственно, фиг.2). Эти напр жени с выходов инвертора 8 и резис тивного делител 22 через резисторы 12, 14, и 13, 15 соответственно поступают на входы компаратора 11, попарно суммируютс и вырабатывают на его выходе напр жение (34, фиг.2), которое поступает на управл ющие входы ключевых элементов 17 и 18 и через инвертор 16 на управл ющие входы ключевых элементов 19 и 20 мостового выходного каскада Напр ж1ение на нагрузке представлено на диаграмме 35 (фиг.2).

Таким образом, среднее значение тока через нагрузку положительное и увеличиваетс при увеличении поло жительного входного напр жени и отрицательное и увеличиваетс по модулю при отрицательном входном синале . При этом при малых входных напр жени х длительность импульсов на нагрузке значительно больша

посто нной времени индуктивной на i .

грузки и тем самым уменьшаютс ис- кажени импульсов в нагрузке, что приводит к повьшению точности рабо- ты усилител в районе малых сигналов на несколько пор дков.

Claims

Формула изобретени

Широтно-импульсный усилитель, содержащий генератор пр моуголь5

О 5 0

5 0

5

ных импульсов, выход которого подключен к входу первого формировател пилообразного напр жени и через первый инвертор к входу второго формировател пилообразного напр жени , причем выходы формирователей пилообразного напр жени подключены соответственно к входам первого и второго амплитудных детекторов и первым входам суммирующего и вычитающего блоков, вторые входы которых подключены к входной шине, а выходы - соответственно к первым входай первого и второго компараторов , вторые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго амплитудных детекторов , и мостовой выходной каскад на ключевых элементах, к одной диагонали которого подключен источник питани , а к другой - индуктивна нагрузка, отличающий.с тем, что, с целью повьшени точности , в него введены четыре резистора, третий компаратор резистивный делитель и второй инвертор, причем выходы первых компаратора и инвертора через первый и второй резисторы соединены с первым входом третьего компаратора , второй вход которого через третий и четвертый резисторы соединены соответственно с выходами второго компаратора и резистивного делител , входы которого подключены к источнику питани , а выход третьего компаратора соединен с управл ющими входами ключевых элементов одной диагонали мостового выходного каскада и через второй инвертор с управл ющими входами ключевых элементов другой диагонали мостового выходного каскада.

Фиг.г