SU481117A2 - Широтно-импульсный усилитель мощности низкой частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к системам широт1-ю-импульсного усилени  сигналов низкой Частоты и может быть использовано в качестве модулйтора радиопередатчика и в различных системах автоматического управле ни  широтно-импульсными преобразовател ми .

Известен широтно-импульсный усилитель мощности низкой частоты по авт. св. № 417891, содержащий предварительный усилитель - ограничитель входного сигнала, широтно-импульсный модул тор на основе тактового генератора пилообразного напр жени  и порогового элемента, и систему силовых полупроводниковых ключей, коммутируемых схемой управлени .

Недостатком известной схемы  вл етс  увеличение коэффициента нелинейных искажений при превыщении уровн  входного сигнала над поминальным значением, вызываемое изломом (насыщением) статической характеристики широтно-импульсного модул тора.

Дл  уменьшени  нелинейных искажений сигнала, повышени  к. н. д. усилител  и стабильности усилени  в предлагаемый усилитель введен регулируемый делитель напр жени , один вход которого соединен с выходом цепи задержки по уровню предварительного усилител -ограничител , второй - с тактовым генератором пилообразного напр жени  широтно-импульсного модул тора, а выход - с пороговым элементом широтно-импульсного модул тора.

На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого усилител ; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие работу схемы.

Устройство содержит предварительный усилитель-ограничитель 1, выход которого соединен со входом порогового элемента 2 шнротно-импульсного модул тора 3. Выход широтно-имнульсного модул тора 3 соединен с системой силовых полупроводниковых ключей 4 через схему унравлени  5. Система силовых нолунроводниковых ключей 4 соединена с нагрузкой 6, на которой с помощью фильтра нижних частот из спектра широтно-импульсного сигнала выдел етс  напр жение ннзкой частоты. Выход тактового генератора 7 пнлообразного напр жепи  соединен со входом порогового элемента 2 через регу.11ируемый делитель напр жени  8. Предварительный усилитель-ограничитель 1 состоит из собственного усилител  9, охваченного цепью обратной регулировки, содержащей выпр митель 10 и схему задержки по уровню И, Выход цепи задержки по уровню И соединен с управл емым входом регулируемого делител  нанр жени  8.

Усилитель работает следующим образом.

При оборванной цени управл ющего входа регулируемого делител  напр жени  8 в.ходпой сигнал бвх после усилени  предварительным усилителем-ограничителем 1 подаетс  на вход порогового элемента 2 шнротно-импульсиого модул тора 3, где сравниваетс  с пилообразным напр жением, поступающим от тактового генератора 7 через регулируемый делитель напр жени  8. В этом режиме коэффициент передачи регулируемого делител  нанр жени  8 посто нен. Если уровень входного сигнала не превышает номинального значени  L/Bx. „ом(фиг. 2 а; участок О-1, то происходит линейное неискаженное усиление сигнала предварительным усилителем (фиг. 2 б; участок ОН и фиг. 2 в; участок О-/i). При превышении входным сигналом номинального уровн  (фиг. 2 а; участок ) начинает работать цепь обратной регулировки, что нриводит к излому характеристики «Вход-Выход нредварительного усилител -ограннчител  1 (фиг. 26; участок НМ). При этом сигнал на выходе усилител -ограничител  ограннчиваетс  но уровню (фиг. 2 в; участок Л-/з). Статическа  характеристика широтно-нмнульсиого модул тора 3 имеет излом (насыщение ) при , 1 (фиг. 2 г). Начало насыщени  соответствует моменту, когда номинальиый уровень сигнала па входе порогового элемента 2 равен уровню пилообразного иапр жени  иа входе того же порогового элемента , поступающего с выхода тактового генератора 7. где Т - период следовани  имнульсов пилообразного напр жени  на выходе тактового генератора; т,,- длительность нмнульса на выходе норогового элемента широтно-имнульсного модул тора; 7 - скважность; нагр- наир жепие низкой частоты на иагрузке . При подаче на вход модул тора 3 сигнала с выхода усилител  1 (фиг. 2 в; участок 1-гз), уровень которого превышает значение ( фиг. 2 г), возникает ограничение амплитуды ВЫХОДНОГО нанр женн  на нагрузке -пагр (фиг. 2 д; участок t - /3), ВЕЛЗванное зломом (насыщеиием) статической характеристики широтно-имнульсного модул тора. Это приводит к повышению коэффициепта нелинейных искан еиий сигнала. При нодключенном унравл ющем входе регулируемого делител  нанр жени  8 с выходом цени задержки 11 нредварительного усилител -ограничител  1, схема работает след)ЮИ1НМ образом. В момент времени t (фиг. 2 в), на выходе ценн задержки но уровню 11 по вл етс  унравл юндее напр жение, подаваемое на вход регулируемого делител  нанр жени  8 и измен ющее коэффициент делени  последиего так, что уровень нилообразиого напр жени  на входе норогового элемента 2 щиротно-импульсного модул тора 3 возрастает. Таким образом, коэффициент передачи регулируемого делител  возрастает пропорционально уровню входного нанр жепи  t/gx. пачина  с момента U, вх. НОИ Увеличение уровн  ннлоооразного нанр женн  на входе норогового элемента 2 приводит к измеиению статической характеристики щиротно-нмнульсиого модул тора 3 (фиг. 2 е; участок ОМ). При этом выходиое напр жение на нагрузке нагр. (фиг. 2 ж) ие ограннчиваетс  вообще на участке /2-/з, а ограничение на участке /1-/2 определ етс  только временем установлени  коэффициеита нередачи нредварительного усилител -ограничител  1 (фиг. 2 в; участок ) . П р е д лг е т и з о б р е тени   Широтно-нмпульеный усилитель ощности низкой частоты по авт. св. N° 417891, отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  нелинейных искаженнй сигнала, повышени  к. н.д. уснлнтел  и стабильиости усилени , в него введен регулируемый делитель напр жени , один вход которого соединен с выходом цени задержкн но уровню предварительного уснлител -ограиичител , второй - с тактовым генератором пнлооб)азного нанрджепн  шнротно-имнульс1 ого модул тора, а выход - с пороговым элементом широтно-нмнульсного модул тора.

7/

IH.

УмоЗби.