SU417891A1 - - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к системам усилени  сигналов звуковой частоты и может использоватьс  в качестве измерительного усилител  низкочастотных сигналов.

Известен усилитель мощности класса Д, содержащий последовательно соединенные широтно-импульсный модул тор, преобразователь щиротно-импульсного модулированного сигнала в сигнал с временной имлульсной модул цией (ШИМ-ВИМ) с трансфорМаторным выходом и двухтактный выходной усилитель, каждое плечо которого состоит из параллельно соединенных транзисторных ключей с источником питани .

.Целью изобретени   вл етс  уменьшение динамических потерь в силовых транзисторных ключах.

Дл  этого в предлагаемом усилителе между выходом преобразовател  ШИМ-ВИМ и базами транзисторов каждого плеча двухтактного выходного усилител  включены кольцевые распределители импульсов, причем с базами транзисторов одного плеча двухтактного усилител  соединены выходы «ечетных  чеек одного Кольцевого распределител , а с базами транзисторов другого плеча соединены выходы четных  чеек другого кольцевого распределител  импульсов.

На фиг. 1 показана функциональна  схема нредлагаемого усилител ; на фиг. 2 - диаграммы напр лсений в узловых точках предлагаемого усилител .

Усилитель включает в себ  широтно-импульсный модул тор 1, состо щий из тактового генератора 2 нилообразного напр жени , предварительного усилител  3 входного сигнала и порогового элемента 4.

Устройство управлени  силовыми транзисторными ключами снабжено преобразователем 5 широтнс-импульсного сигнала в сигнал с временной импульсной модул цией. Преобразователь 5 состоит из двух блоков 6 и 7 дифференцировани , выходы которых соединены с входом фор.мирующего каскада 8, нагруженного на импульсный трансформатор 9. Вторичные обмотки этого трансформатора соединены с входами кольцевых распределителей 10 и И импульсов. Двухтактный выходной каскад усилител 

содержит в каждом плече параллельно соединенные силовые транзисторные ключи 12, 13 и 14, 15, обратно включенные диоды 16 и 17, источник питани  каждого плеча 18 и 19 и комплексное сопротивление 20 нагрузки. Выходы нечетных  чеек распределител  11 импульсов соединены с базами транзисторных ключей 14 и 15 одного плеча двухтактной схемы , а выходы четных  чеек распределител  10 импульсов - с базами транзисторных ключей 12 и 13 другого плеча.

Усилитель работает следующим образом.

Импульсы с выхода тактового генератора 2 (фиг. 2, а) поступают на вход порогового элемента 4 (фиг. 2,г), уровень папр жени  срабатывани  которого VCP выбран на середине рабочего участка пилообразного напр жени . Таким образом, при отсутствии напр жени  входного сигнала на выходе порогового элемента формируютс  импульсы, скважность которых равна Y 0.5. Передний неподвижный фронт этих импульсов дифференцируетс  блоко .1 6 (фиг. 2,6), а задний подвижный фронт- блоком 7 (фиг. 2, е). Обе последовательности импульсов, поступающие с выходов блоков 6 и 7 на усилительный формирующий каскад 8, усиливаютс  им и формируютс  в одну последовательность импульсов (фиг. 2,ж) с временной импульсной модул цией, котора  со вторичных обмоток импульсного трансформатора 9 ноступает на вход двух распределителей 10 и 11 импульсов.

Первый (неподвижный) импульс общей последовательности (фиг. 2,ж), поступающий одновременно на вход двух распределителей импульсов со вторичных обмоток импульсного трансформатора, одновременно открывает первые  чейки распределителей импульсов, а второй (подвижный) импульс закрывает первые  чейки и открывает вторые. Третий (неподвижный ) имнульс закрывает вторые  чейки и открывает третьи, а четвертый (подвижный) импульс общей последовательпости закрывает третьи  чейки и открывает четвертые. П тый импульс последовательности, аналогичный первому импульсу, закрывает четвертые  чейки и открывает первые. Таким образом, каждый вновь приход щий импульс закрывает предыдущую  чейку кольцевого распределител  импульсов и открывает последующую. В соответствии с работой кольцевого распределител  импульсов коммутируютс  силовые транзисторные ключи (см. фиг. 2,з, и. к, л).

которые, переход  из состо ни  отсечки в насыщение , формируют на нагрузке щиротноимпульспое напр жение со скважностью Y 0,5.

Следовательно, при отсутствии входного сигнала среднее за период коммутации выходное напр жение на нагрузке равно нулю.

При подаче нанр жени  входного сигнала (фиг. 2, б) .на вход порогового элемента

(фиг. 2, г) происходит модул ци  заднего фронта импульсов на его выходе (фиг. 2,д), что приводит к по влению на нагрузке напр жени  звуковой частоты, которое выдел етс  из спектра щиротно-модулированного

выходного сигнала (фиг. 2,м) с помощью фильтра аитжних частот либо самой нагрузкой.

Предмет изобретени 

Усилитель мощности класса Д, содержащий последовательно соединенные широтно-импульспый модул тор, преобразователь щи (ротно-ИМпульсного .модулированного сигнала в сигнал с временной импульсной модул цией (ШИМ-ВИМ) с трансформаторным выходом и двухтактный выходной усилитель, каждое плечо которого состоит из параллельно соединенных силовых транзисторных ключей с источником нитани , отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  динамических потерь в силовых транзисторных ключах, между выходом преобразовател  ШИМ-ВИМ и базами транзисторов каждого плеча двухтактного выходного усилител  включены кольцевые распределители импульсов, причем с базами транзисторов одного плеча двухтактного усилител  соединены выходы нечетных  чеек одного кольцевого распределител ,

а с базами транзисторов другого плеча соединены выходы четных  чеек другого кольцевого распределител  импульсов.