SU1264301A1 - Усилитель мощности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике . Цель изобретени  - повьшение КПД при работе на емкостную нагрузку . У-ль мощности содержит блок коррекции 1, селектор 2 пол рности сигнала, инвертирующий у-ль 3, два компаратора 4 и 5, интегрирующую цепочку 6, аналоговый ключ 7, две диф. цепочки 8 и 9, два элемента ИЛИ 10 и П, два блока гальванической разв зки 12 и 13, двухтактньш усилительный каскад 14, управл емый источник I5 питаниж, состо щий из двух управл емых ключей 16 и 17, двух выпр мителей 18 и 19, и г-ра 20, вьшолненногр из выпр мител  21, последовательного резонансного LC-контура 22, преобразовател  23 напр жени  и ключа 24, а также источник 25 питани  и конденсатор 26 нагрузки. В у-ле мощности изменение напр жени  на конденсаторе 26 осуществл етс  по линейному закону. При этом на интервале времени, когда присутствует спадаюс щий входной сигнал, крнденсатор 26 W разр жаетс  в источник 25. Цедь достигаетс  за счет того, что энерги , запасенна  в конденсаторе 26, не рассеиваетс  в виде тепла. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в устройствах развертки осциллографов, а также в устройствах сканировани  в электронно-лучевых и ионно-лучевых установках.

Цель изобретени  - повышение КПД при работе на емкостную нагрузку.

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема усилител  мощности; на фиг. 2 - представлены временные диаграммы напр жений в различных точках схемы.

Усилитель мощности содержит блок 1 коррекции, селектор 2 пол рности сигнала, инвертирующий усилитель 3, первый компаратор 4, второй компаратор 5, интегрирующую цепочку 6, аналоговый ключ 7, первую и вторую дифференцирующие цепочки 8 и 9, первый элемент ИЛИ 10, второй элемент ИЛИ I, первый блок 12 гальванической разв зки, второй блок 13 гальванической разв зки, двухтактный усилительный каскад 14, управл емый источник 15 питани , первый и второй управл емые ключи 16 и 17, первый и второй выпр мители 18 и 19, генератор 20, .третий выпр митель 21, последовательный резонансный LC-контур 22, преобразователь 23 напр жени , ключ 24, дополнительный источник 25 питани , конденсатор 26 нагрузки.

Усилитель мощности работает следующим образом.,

Рассмотрим работу усилител  мощности на примере усилени  треугольного сигнала. На вход блока I коррекции поступает входной сигнал. Если сигнал на входе нарастает (фиг.. 2а, интервал O-t,), то на выходе блока 1 коррекции формируетс  цоложительны импульс (фиг. 2S), завис щей от частоты входного сигнала и параметров этого блока.

Этот импульс через селектор пол рности 2 поступает -на управл емый вхо аналогового ключа 7 и открывает его При этом входной сигнал через аналоговый ключ 7 поступает на один из входов первого элемента ИЛИ 10, а затем на вход управлени  управл емого источника 15 питани  (фиг. 2е). Кроме того, импульс с выхода селектора пол рности 2 поступает на вход первого компаратора 4 (фиг. 2&).

Если на входе блока 1 коррекции присутствует спадающий входной сигнал (фиг, 2а, интервал t,-t2 ), на его выходе будет отрицательный импульс о При этом аналоговый ключ 7 закрываетс , входной сигнал через селектор пол рности 2 поступает на вхо инвертирующего усил;1тел  3, коэффициент усилени  которого выбираетс  равным единице. Поэтому на его выходе формируетс  сигнал положительной пол рности (фиг. 2Z, 14-12). Этот сигнал через интегрирующую цепочку 6 (фиг. 2а, t,-tj) и первый элемент ИЛИ 10 поступает на вход управлени  управл емого источника питани  15 в виде пилообразного напр жени .

На выходах первого и второго компараторов 4 и 5 формируютс  импульсы управлени  дл  управлени  первым и вторым управл емыми ключами 16 и 17.

На интервала 0-t, импульс поступает на вход первого компаратора 4, с выхода которого снимаетс  положительный импульс (фиг. 2€). На интервале такой же импульс формируетс  вторым компаратором 5 (фиг. 2Ж).

Импульсы с выходов, компараторов поступают и на входы первой и второй дифференцирующих цепочек 8 и 9, которые формируют короткие импульсы (фиг. 2), поступающие на вход сброса управл емого источника питани  через второй элемент 11ПИ 1 1 .

Кроме того, с выхода селектора 2 пол рности импульсы поступают на интервале 0-t( через первый блок 12 гальванической разв зки на вход одного плеча двухтактного усилительного каскада 14, ас выхода инвертирующег усилител  3 на интервале времени 2 через второй блок гальванической разв зки I3 - на вход другого плеча двухтактного усилительного каскада 14, , Гинейно измен ющеес  напр жение (фиг. 2а) поступает на вход преобразовател  23 напр жени , которьй выполнен по известной схеме.

С выхода преобразовател  23 напр жени  широтно-модулированные импульсы поступают на вход последовательного резонансного LC-контура 22, который выдел ет первую гармонику тока и тем самым снижает потери при переключении транзисторов указанного управл емого преобразовател . С выхода LC-контура синусоидальное напр жение , измен ющеес  по амплитуде

Claims (1)

1. в соответствии с сигналом уйравлени , поступает на третий выпр мител 21 и после выпр млени  используетс  дл  питани  ключа 24. Кроме того, с выхода LC-контура напр жение посту пает на входы первого и второго управл емых ключей 16 и 17. На интервале 0-t, с выхода первого компаратора 4 поступает импульс на первый вход управл емого источника 15 питани  и далее на управл емый вход первого управл емого ключа 16, открыва  его. При этом переменное напр жение с входа этого ключа поступает на его выход и далее через первый выпр митель 18 - на коллектор транзистора одного плеча двухтактного усилительного каскада (фиг. 2 и или 2к дн  другого плеча, t,-t). Так как на интервале 0-t, через первый блок гальванической разв зки на вход этого плеча подано напр жение, то транзистор этого плеча открываетс  и через него начинает протекать зар жающий конденсатор 26 ток 11 Ij, можно определить по формуле Ток 1о опреде 11-л о Lt Еэ где S - крутизна этого транзистора. Так как S и 1 посто нны то ток также будет посто нным, при этом напр жение на конденсаторе 26 будет измен тьс  (снижатьс ) по линейному закону (фиг. 2л). Напр жение дополнительного источника 25 питани  можно использовать как подставку дл  более высоковольтных ниточников питани , в частности дл  формировани  ускор ющих на пр жений в электронно-лучевых и ионно-лучевых установках. Таким образом, на интервале конденсатор 26 разр жаетс  в дополнительный источник 25 питани , т.е. энерги , запасенна  в конденсаторе 26, не рассеиваетс  в виде тегла. При этом потери в предложенном усилителе мощности почти в 50 раз ниже, чем.в известном. Формула изобретени  Усилитель мощности, содержащий двухтактный усилительньй каскад,выводы питани  которого подключены к соотзетствующим выходам управл емого источника питани , отличающийс  тем, что, с целью повьпае12643014

   ни  КПД при работе на емкостную нагрузку , введены последовательно соединенные блок коррекции, селектор пол рности сигнала, инвертирующий усилитель, интегрирующа  цепочка, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом управлени  управл емого источника питани , при этом другой выход селектора пол рности соединен с входом первого компаратора выход которого соединен с первым йходом управл емого источника пнтан;- , , а через введенный первый блок гальванической разв зки - с входом одного плеча двухтактного усилительного каскада, выход инвертирующего усилител  через введенный второй блок гальванической разв зки соединен с входом другого плеча двухтактного yci-шителького каскада, а через второй FON napaTop - с вторым входом управл емого источника питани , между. входом дкфференцирзющей цепочки и другим входом элемента ИЛИ включен аналоговый ключ, ЕХОД управлени  которого соединен с другим выходом селектора пол рности, а выходы первого и второго компараторор через соответственно первую :; вторую дифференцирующие цепочки подключены к входам второго элемента И.ПИ, выход которого соединен с входом сброса управл емого источника питани , при этом управл емый источн 1к пггтаии  содержит генератор, первый и второй управл емые ключи, первый и второй выпр г-штели 5 первый управл емый ключ соединен с входом первого выпр мител , а второй управл емый ключ - с входом второго выпр м нтел , выходы первого и второго выпр мителей  вл ютс  соответствующими выводами питани  двухтактного усилительного каскада, причем другой выход второго вьшр мител  соединен с дополнительным источником питани , а управл ющие входы первого и второго управл емьп ключей  вл ютс  первьм и вторым входами управл емого источника питани , причем генератор -выполнен в виде последовательно соединенных преобразовател  напр жени , последовательного резойансного LC-контура и третьего выпр мител , параллельно выходу которого включен ключ, управл ющий вход :.;оторого  вл етс  входом сброса управл емого источника питани , при этом выходы управл емого преобразовател 

   напр жени  подключены к входам первого и второго управл емых ключей

   и первого и второго выпр мителей соответственно .