Широтно-импульсный усилитель мощности низкой частоты

 

О П И С А"М М" В,, 48iii7

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

:К A BTOP-СКОМУ СВИДЕ ТЕ Л Ь СТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 417891 (22) Заявлено 19.02.73 (21) 1884306/26-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.08.75. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 19,01.76 (51) М. Кл. Н 03f 3/20 государственный комитет

Саеета Министрав СССР ае делам изобретений и отщвпий (53) УДК 621.375.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. М. Альтер и С. С. Олендер (71) Заявитель Украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

МОЩНОСТИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к системам широтно-импульсного усиления сигналов низкой частоты и может быть использовано в качестве модулятора радиопередатчика и в различных системах автоматического управления широтно-импульсными преобразователями.

Известен широтно-импульсный усилитель мощности низкой частоты по авт. св. № 417891, содержащий предварительный усилитель — ограничитель входного сигнала, широтно-импульсный модулятор на основе тактового генератора пилообразного напряжения и порогового элемента, и систему силовых полупроводниковых ключей, коммутируемых схемой управления.

Недостатком известной схемы является увеличение коэффициента нелинейных искажений при превышении уровня входного сигнала над поминальным значением, вызываемое изломом (насыщением) статической характеристики широтно-импульсного модулятора.

Для уменьшения нелинейных искажений сигнала, повышения к. п. д. усилителя и стабильности усиления в предлагаемый усилитель введен регулируемый делитель напряжения, один вход которого соединен с выходом цепи задержки по уровню предварительного усилителя-ограничителя, второй — с тактовым генератором пилообразного напряжения широтно-импульсного модулятора, а выход — с пороговым элементом широтно-импульсного модулятора.

На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого усилителя; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу схемы.

Устройство содержит предварительный усилитель-ограничитель 1, выход которогосоедпнеп со входом порогового элемента 2 широтно-импульсного модулятора 3. Выход широтно-импульсного модулятора 3 соединен с системой силовых полупроводниковых ключей 4 через схему управления 5. Система силовых полупроводниковых ключей 4 соединена с на15 грузкой 6, на которой с помощью фильтра нижних частот из спектра широтно-импульсного сигнала выделяется напряжение низкой частоты. Выход тактового генератора 7 пилообразного напряжения соединен со входом

2р порогового элемента 2 через регулируемый делитель напряжения 8. Предварительный усилитель-ограничитель 1 состоит пз собственного усилителя 9, охваченного цепью обратной регулировки, содержащей выпрями2G тель 10 и схему задержки по уровню 11. Выход цепи задержки по уровню 11 соединен с управляемым входом регулируемого делителя напряжения 8.

Усилитель работает следующим образом. зр При оборванной цепи управляющего входа

481117 регулируемого делителя 113пря?кения 8 входной сигнал U„. после усилен1гя предварительным усилителем-ограничителем 1 подается ня вход порогового элеме1гга 2 широтно-импульсного л!одулятора 3, г;!е сравнивается с пило00p33IIbDI н

ii — tç) .

Статическая характеристика широтно-импульсного модулятора 3 имеет излом (насыщение) при = 1 (фиг. 2 г). 1-1ячало нясыщешгя соответствует моменту, когда номинальный уровень сигнала 113 входе порогового элемента 2 равен уровшо пилообразного наnpsiæe1Ièÿ ii3 Входе ТОГО жс пороГОВОГО элемента, поступающего с выхода тактового генератора 7.

И

= 1- нагр т где Т вЂ” период следования импульсов пилообразного напряжения па выходе тактового генератора; „- — длительность импульса на выходе порогового элемента широтно-импульсного модуля ора; ! — скважность;

U„„,,— напряжение низкой частоты на нагрузке.

При подаче на вход модулятора 3 сигнала с выхода усилителя 1 (фиг. 2 в; участок

ti — t ), уровень которого превышает значение

U, „„,(фиг. 2 г), возникает ограничение аъ1нлитуды вы:содного напряжения на нагрузке

U „а„„(фиг. 2 д; участок ti — 4), вызванное изломом (насыщением) статической характеристики широтно-импульсного модулятора.

3То приводит к повышению коэффициента нелинейны. . Искажений сигнала.

При подключенном управляющем входе регулируемого делителя напряжения 8 с выходом цепи задержки 11 предв!!рительного усн10 литсля-ограничителя 1, схема работает следующим образом.

В момент врел!еии Ii (фиг. 2 в), на выходе цепи задержки по уровшо 11 появляется упp3B:1ÿ10ùee iI3IipII?Ice! ис, подаваемое на Вход регулируемого делителя напряжения 8 и изменяющее коэффициент деления последнего так, что уровень пилообразного напря?кения па входе порогового элемента 2 широтно-импульсного модулятора 3 возрастает.

2!! Таким образом, коэффициент передачи регулируемого делителя гозрастает пропорционально уровню входного напряжения U,„, начиная с момента с7,„= U„ „,„,. Увеличение уровня пилообразного нанря?кения на входе порогового элемента 2 приводит к изменению статической характеристики широтно-импульсного модулятора 3 (фиг. 2 е; участок ОМ).

При ЭТОМ 13bIX031IOC и lllp51?I(CIIIIe il3 I!31 p) зке

Ь „а„!» (фиг. 2 ж) нс ограничивается вообще

3О на участке 4 — 4, а ограничение на участке ! — (2 определяется только временем установле!!ия коэффициента передачи предварительного усилителя-ограничителя 1 (фиг. 2 в; участок ii — t 2).

Предмет изобретения

Широтно-импульсный усилитель мощности низкой частоты Ilo авт. св. хй 417891, от?!ичиюи1ийся тем, что, с целью уменьшения нели.!и нейных искажений сигнала, повышения к. н. д. усилителя и стабильности усиления, l; нега введен регулируемый делитель напряжения, один вход которого соединен с выходом цепи задер?ккн но уровню предварительного усилителя-ограничителя, второй — с тактовым генератором пилообразного н!!Ирц?кения шиРQTI<О-ил!ПУльснОГО лlадУлЯт01?3, 11 ВыхОд — с пороговыл! Элементом широтно-импульсного

\1 ОДУ 35ITOP 3.

481117

Бх. глиг 1 — в» ,/ /аг/

// //а г//

L/г/о// ах 1

I/г/а// P/x

/!так — — Ф

//ikey так

V//o./

// //а//

V///v //////

//д/к л/ог/

-» В»

///л таа/ 0

;! . tl/

Составитель T. Богдалова

Редактор С. Байкова Техред Е. Подурушина Корректор О. Тюрина

Заказ 7938 Изд. № 1736 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Череповецкая городская типография »

//& //// /

Умных!

V8õ — - — 4 —

//& та//с

Ф/i

/

/.1 l/так г

//ах