SU978319A1

SU978319A1 - Двухтактный усилитель с широтно-импульсной модул цией

Info

Publication number: SU978319A1
Application number: SU813294461A
Authority: SU
Inventors: Ашот Араратович Алексанян; Владимир Александрович Александров; Василий Александрович Галахов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1981-05-15
Filing date: 1981-05-15
Publication date: 1982-11-30

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в усилителях мощности низкой частоты и модуляторах.

Известен двухтактный усилитель с ШИМ, содержащий последовательно сое- ⁵диненные источник усиливаемого сигнала, выпрямитель, широтно-импульсный модулятор, ключевой усилитель мощности и фильтр нижних частот, выход которого соединен со средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к нагрузке, причем каждый конец первичной обмотки вы- _1S ходного трансформатора подключен к выходу соответствующего управляемого ключа, а к выходу источника усиливаемого сигнала подключен вход усилителя-ограничителя [Г]. 20

Однако известный двухтактный усилитель с ШИМ имеет повышенные искажения выходного сигнала, обусловленными рассогласованием между переклю2 чениями управляемых ключей и сигналом на выходе фильтра нижних частот.

Цель изобретения - уменьшение искажений.

Поставленная цель достигается тем, что в двухтактный усилитель с ШИМ, содержащий последовательно соединенные источник усиливаемого сигнала, выпрямитель, широтно-импульсный модулятор, ключевой усилитель мощности и фильтр нижних частот, выход которого соединен с средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к нагрузке, причем каждый конец первичной обмотки выходного трансформатора подключен к выходу соответствующего управляемого ключа, а к выходу источника усиливаемого сигнала подключен вход усилителя-ограничителя, дополнительно введены последовательно соединенные дифференцирующая цепь, дополнительный усилитель-ограничитель и блок управления, другой вход которого подключен к выходу усилителя-ограничителя, выход блока управления соединен со входами управляемых ключей, а вход дифференцирующей цепи подключен к выходу фильтра нижних частот.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Двухтактный усилитель с ШИМ со- ₁держит источник 1 усиливаемого сигнала, выпрямитель 2, широтно-импульсный модулятор 3, ключевой усилитель 4 мощности, фильтр 5 нижних частот, усилитель-ограничитель б и управля- _;емые ключи 7 и 8, выходной трансформатор 9, нагрузку 10, дифференцирующую цепь 11, дополнительный усилительограничитель 12 и блок 13 управления.

Усилитель работает следующим образом.

Усиливаемый сигнал поступает с выхода источника 1 сигнала на выпрямитель 2 и затем выпрямленная последовательность полуволн сигнала с выхода выпрямителя 2 подается на вход широтно-импульсного модулятора 3, который формирует последовательность ш.иротно-модулированных импул’ьсов, управляющих ключевым усилителем 4 мощности. С выхода ключевого усилителя 4 мощности усиленный сигнал с ШИМ поступает на -вход фильтра 5 нижних частот, на выходе которого формируется сигнал, повторяющий с некоторой точностью сигнал на выходе выпрямителя 2, но сдвинутый относительно его по фазе в соответствии с фазовой . характеристикой фильтра 5 нижних частот.

Этот сигнал дифференцируется цепью 11. С выхода дополнительного усилителя-ограничителя 12 на один из входов блока 13 управления поступает последова тель ность прямоуголь ных импульсов, положительный фронт которых совпадает с моментом оптимального переключения управляемых ключей 7 и 8.

На другой вход блока 13 управления поступает сигнал с выхода усилителя-ограничителя 6, управляемого входным сигналом. На выходе блока 13 управления формируется управляющее напряжение для управляемых ключей 7 и 8, которые обеспечивают подключение соответствующей первичной полуобмотки выходного трансформатора 9 к выходу фильтра 5 нижних частот

В требуемые моменты времени таким образом, что напряжение на нагрузке с достаточной точностью соответствует напряжению усиливаемого сигнала.

В качестве блока 13 управления можно использовать D-триггер, на вход синхронизации которого поступает сигнал с дополнительного усилителя-ограничителя 12, а на 0-входсигнал с усилителя-ограничителя 6.

Тогда на выходе D-триггера будет формироваться сигнал, переключающий управляемые ключи 7 и 8 в соответствии с положительной или отрицательной полуволной усиливаемого сигнала, при поступлении положительного фронта на вход синхронизации, т.е. с учетом фазового сдвига сигнала на выходе фильтра 5 нижних частот.

Таким образом, введение дифференцирующей цепи 11, дополнительного усилителя-ограничителя 12 и блока 13 управления обеспечивает снижение искажений усиливаемого сигнала.

Причем преимущества предлагаемого усилителя особенно существенны при частотах усиливаемого сигнала, близких к частоте среза фильтра 5 нижних частот, так как в этом случае фазовый сдвиг сигнала с выхода становится соизмерим с полупериодом усиливаемого сигнала.

Claims

1. Авторское свидетельство СССР № 506109, кл. Н 03 F 3/26, 19.ОЗ- (прототип).