Усилитель мощности

 

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, вклю ,чаюций в себя параллельно подключенные к нагрузке транзисторный аналоговый усилитель и усилитель с адаптивной и широтно-импульсной модуляцией ЛШИМ), содержащий сравнивающий и ключевой транзисторы, причем база сравнивающего транзистора подключена к источнику сигнала a его коллектор соединен с базой ключевого транзистора, источник низковольтного питания транзисторного aH«yidroвого усилителя и источник питания усилителя с ддаптивиой ШМ, о т. л ичающийся тем, что, с целью снижения нелиней1ак искажений и по- . вышения КПД, эмиттер сравнивающе- . ГО транзистора соединен с базой : транзистора транзисторного аналогового усилителя. 00 со Од СП

СООЗ СОВЕТСКИХ

ОЗЛ В

РЕСПУБЛИК ав 01) Ф(51 Н 03 F 3 217 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . н автобусному свНЮ настюха

" 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ (21) 3518555/24-09 (22) 03,12.82 (46) 07.01.85.Бюп. У 1 (72) В.Н.Ногин и Н.В.догадин (53) 621.375.026 (088.8) (56) 1.Кибакин В.М. Основы ключевых методов .усиления.. M, Энер!

9 гия" ..1980 ° с. 183 (прототип) .

: (54) (57) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, включающий в себя параллельно подключенные к нагрузке транзисторный ана,логовый усилитель и усилитель с адаптивной и аиротно-импульсной модуляцией ИШИМ), содеркащий сравниваю" щий и ключевой транзисторы, причем база сравнивамщего транзистора подключена к источнику сигнала, а его коллектор соединен с базой ключевого транзистора, источник низковольтного питания транзисторного анарбгового усилителя и источник питания усилителя с адаптивной 1ИИМ, о т,л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения нелинейных искааений и по-, вышения КПД эмиттер сравнивающе- . го транзистора соединен с базой

:транзистора транзисторного аналогового усилителя.

33650 ъ

25

45 . Ключевой транзистор 4 усилителя 1 с адаптивной ШИМ работает в, ключевом автоколебательном режиме.

Моменты его отпирания и эапирания определяются сравнением входного и выходного напряжений, поступающих соответственно на базу и на эмиттер сравнивающего транзистора 3.После начала работы усилителя 2 с адаптивной ШИМ диод IO залирается (иээа возрастания напряжения на нагрузке 7 ), и источник 5 отключается.

Подбором резистора 9 можно устанав- ливать оптимальный момент переклю1 ll

Изобретение относится к ради тех" нике и может быть использовано в выходных каскадах усилителей низкой частоты. Известен усилитель мощности, включающий в себя параллельно подключенные . к нагрузке транзисторный аналоговый усилитель и усилитель с адаптивной ШИМ, содержащий сравнивающий и ключевой транзисторы, причем база сравнивающего транзистора подключена к источнику сигнала, а его коллектор соединен с базой ключевого транзистора, источник ниэково.цьтного питания транзисторного аналогового усилителя и источник питания усилителя с адаптивной ШИМ Pl 3.

Недостатком .известного усилителя мощности является большая величина нелинейных искажений, обусловленная непостоянством входного сопроЮ тивления усилителя.

Цель изобретения — снижение нелинейных искажений и повышение НЩ, Для этого в усилитель мощности, включающий в себя параллельно подключенные к нагрузке транзисторный аналоговый усилитель и усилитель с адаптивной ШИМ, содержащий сравниваю- щий и ключевой транзисторы, причем З0 база сравнивающего транзистора подключена к источнику сигнала, а его коллектор соединен с базой ключевого транзистора, источник низковольт ного питания транзисторного аналогового усилителя и источник питания с адаптивной U!HN, эмиттер сравнивающего транзистора соединен с базой . транзистора аналогового усилителя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя мощности.

Усилитель мощности содержит транзисторный аналоговый усилитель 1, усилитель 2 с адаптивной ШИМ, сравнивающий транзистор 3, ключевой транзистор 4, источник 5 низковольтного питания, источник 6 питания, нугруэку 7, транзистор 8 транзисторного аналогового усилителя I, резистор 9 и диод 10.

Усилитель мощности работает следующим образом.

В отсутствие входного сигнала ток через транзисторы. не протекает, и напряжение на нагрузке 7 отсутствует. При малых мгновенных значениях входного напряжения, подаваемого на базу сравнивающего транзистора 3, начинают работать сравнивающий транзистор 3 и транзистор 8. Падение напряжения на резисторе 9 от протекания через него тока коллектора сравнивающего транзистора 3 для открывания ключевого транзистора 4.

Поэтому работают только сравнивающий транзистор 3 и транзистор 8, Ф причем почти весь ток нагрузки потребляется от источника 5 низковольтного питания.

При увеличении мгновенного значения входного сигнала и приближении напряжения на нагрузке 7 к величине напряжения источника 5 транзистор 8 приближается к режиму насыщения. Управление его работой с помощью сравнивающего транзистора 3, питание которого осуществляется от источника 6 с большим напряжением, позволяет полностью открыть транзистор 8 транзисторного аналогового усилителя 1 вплоть до насыщения, т.е. перемены знака напряжения коллектор-база, чем обеспечивается малое остаточное напряжение коллектор-эммитер транзистора 8, а значит высокий коэффициент использования меньшего напряжения питания т.е. напряжения источника 5

При насыщении транзистора 8 скорость нарастания напряжения на нагрузке 7 становится меньше скорости нарастания входного напряжения.Поэтому скорость открывания сравниваюI щего транзистора 3 увеличивается, его ток быстро возрастает до такого значения, что падение напряжения на резисторе 9 становится достаточным для открывания ключевого транзистора 4, вследствие чего начинает работать усилитель 2 с адаптивной ШИМ.

3 1133650 чения каналов (аналогового и ключевого ) .

Таким образом, подсоединение эмиттера сравнивающего транзистора 3, питающегося от вспомагательного источника 6 питания с большим напряжением, непосредственно к базе транзистора 8 транзисторного аналогового усилителя 1 делает почти неизменным входное сопротивление всего устройства, а следовательно уменьшает нелинейные искажения, кроме того, в связи с тем, что транзистор 8 открывается вплоть до насыщения, обеспечивается высокий коэффи.циент использования меньшего напряжения питания и повыше ник КПД.

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9959/43

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Ф.Руденко

Редактор Р.Цицика Техреду.Коцюбняк Корректор И.Муска