SU1415421A1 - Усилитель мощности класса Д - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к усилительной технике. Цель изобретени  - уменьшение искажений. Усилитель содержит генератор 1 пилообразного напр жени , вьтолненный на г-ре тактовых импульсов 2, RS-триггере 3, коммутаторе 4, счетчике 5 и ЦАП 6, а также на дополнительных коммутаторе 7, счетчике 8 и преобразователе кода 9, компаратор 10, распределитель 11 импульсов, введенные дешифрато1зы 12, ключевые усилители 13 ..13 и фильтр 14 нижних частот. На выходах дешифраторов 12 формируютс , сигналы, соответствующие четырехканальной широтно- импульсной модул ции с параллельным сложением в нагрузке, при фильтрации которого можно восстановить усиленный входной сигнал. Т.образом применение управл емых г-ра 1, дешифраторов 12,...12, распределител  II позвол ет переключать выходные каскады ключевых усилителей 13 по глубине модул ции импульсного сигнала ШИМ на выходе компаратора 10, что обеспечивает плавный рост выходного сигнала от роста входного сигнала. 1 ил. Ф (Л

Description

ел

4;:

ьо

Изобретение относитс  к усилительной технике и может быть использовано в усилительных устройствах широкого применени ,

Цель изобретени  - уменьшение искажений .

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема усилител  мощности класса D дл  .

Усилитель мощности класса D содержит генератор 1 пилообразного напр жени , выполненный на генераторе 2 тактовых импульсов, RS-триггсре 3, коммутаторе 4, счетчике 5 и цифроаналоговом преобразователе 6, а также дополнительном коммутаторе 7, дополнительном счетчике 8, преобразователе 9 кода, компаратор 10, распределитель 11 импульсов, дешифраторы 12 и ключевые усилители 13... 13 и фильтр 14 нижних частот.

Усилитель мощности класса D работает следующим образом.

Пусть RS-триггер в генераторе 1 находитс  в каком-то одном состо нии Тогда импульсы от генератора 2 тактовых импульсов через коммутатор 4 поступают на соответствующий вход счетчика 5 и двоичньй код на его вы- ходе линейно измен етс . При достижении максимального или нулевого значени  кода RS-триггер 3 переводитс  счетчиком 5 в противоположное состо ние и двоичный код на выходе счетчи- ка 5 начинает линейно измен тьс  в аругую сторону. Код с выхода счетчика 5 преобразуетс  цифроаналоговым преобразователем 6 в симметричное пилообразное напр жение, которое по- ступает на вход компаратора 10. При превышении входным сигналом величины пилообразного напр жени  импульс с выхода переполнени  счетчика проходит на пр мой вход счетчика 5 и на выходе цифроаналогового преобразовател  6 начнет формироватьс  симметричное пилообразное напр жение с посто нной составл ющей, соответствунТ- щей зоне, в которую перешел входной сигнал. Аналогичным образом при уменьшении входного сигнала и переходе его в нижележащую зону сигнал с выхода коммутатора 2 разрешает прохождение импульса с выхода обнулени  счетчика 6 на реверсивный вход дополнительного счетчика 8 и пилообразный сигнал с выхода генератора I переходит в нижележащую зону.

0

5 0 г О 5 Q

5

Распределитель 11 предназначен дл  формировани  импульсных сигналов, управл ющих работой дешифраторов 12.

Работу дешифратора 12 рассмотрим на примере дешифратора 12,. Когда входной сигнал находитс  в первой зоне , на выходах преобразовател  9 наход тс  сигналы логического О, которые , поступа  на соответствующие входы дешифратора 12, запрещают прохождение сигналов с их второго входа. На вход первого логического элемента 2И дешифратора 12 поступают сигналы с выхода компаратора 10, проход т на ВЫХОД1 первого логического элемента 2И и далее через логический элемент 12ИЛИ на выход дешифратора 12. При переходе входного сигнала во вторую зону на выходе генератора 1 по вл етс  сигнал логической 1, который разрешает прохождение сигналов на выход второго логического элемента 2И. При этом к импульсу с выхода компаратора 10, поступающему на первый вход логического элемента I2ИЛИ дешифратора I2j, прибавл етс  импульс с выхода распределител  11, а на выходе дешифратора 12/ по вл ютс  импульсы с длительностью, равной суммарной длительности каждого четвертого импульса с выхода компаратора 10. Таким образом, на выходах дешифраторов 12 формируютс  сигналы, соответствующие четырехканальной широтно- импульсной модул ции с параллельным сложением в нагрузке, при фильтрации которого можно восстановить усиленный входной сигнал.

Таким образом, применение управл емых генератора I, дешифраторов 12 ...12 распределител  11, позвол ет переключать выходные каскады ключевых усилителей 13 по глубине модул ции импульсного сигнала ШИМ на выходе компаратора 10, что обеспечивает плавный рост выходного сигнала от роста входного сигнала.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Усилитель мощности класса D, содержащий компаратор, инвертирующий вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напр жени , а инверсный выход - с входом распределител  импульсов, п ключевых усилителей и фильтр нижних частот, о т- личающийс  тем, что, с целью уменьшени  искажений, ввеЬ,ено п дешифраторов, а генератор пилообразного напр жени  выполнен управл емым на последовательно соединенных RS- триггере, коммутаторе, счетчике и цифроаналоговом преобразователе, выход которого  вл етс  выходом управ- л емого генератора пилообразного напр жени , и генераторе тактовых импульсов , выход которого соединен с соответствующими входами коммутатора а также последовательно соединенных дополнительном коммутаторе, дополнительном счетчике и преобразователе кода причем первый и второй входы дополнительного коммутатора  вл ютс  соответственно первым и вторым входами управлени  генератора пилосТбраз- ного напр жени , третий и четвертый входы подключены к выходам обнулени  и переполнени  счетчика и R- и S-BXO дам RS-триггера соответственно, причем выходы дополнительного счетчика соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразовател , а

   0

   5

   0

   5

   выходы преобразовател  кода соединены с п тым и шестым входами дополнительного коммутатора и  вл ютс  пер- вым и вторым дополнительными выходами управл емого генератора пилообразного напр жени , при этом соответствующий выход дополнительного счетчика  вл етс  третьим выходом управл емого генератора пилообразного напр жени , неинвертирующий вход компаратора  вл етс  входом усилител  мощности класса D,пр мой выход компаратора соединен с первым входом управлени  генератора пилообразного напр жени  и с соответствующим входом каждого де иифратора, инверсный выход - с вторым входом управлени  генератора пилообразного напр жени , дополнительные выходы которого и выходы распределител  импульсов соединены с соответствующими входами каждого дешифратора, выходы которых через соответствующие ключевые усилители подключены к входу фильтра нижних частот.