Усилитель класса “д

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ фРЕСПУБЛИК 110334 19) Н 03,Г 3 т1 яьъ МК;ифййяя,зц: .фф АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ сандро В. А. Майор Работа ключевощуюся нагрузку. Р80, т. 35.ельство СССР3/217, 1973 (прот(54) (57) УСИЛИдержащий посл сумматор, релей о нный коммутат усилитель, фильт ТЕЛЬ КЛ довательн ый элеме р, двухтанижних АССА сое т, дву тный стот иД, соиненные хпозицилючевой цепь обГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 15.07.84. Вюл.(72) А. А, Алексанян, В. А. Галахов и В. А. (53) 621.396.026 (088.8) (56) 1. Галахов В. А усилителя на изменяю диотехника,11, 192. Авторское свидет853775, кл. Н 03 Г тип),ратнои связи, включенную между вторым входом сумматора и выходом фильтра нижних частот, а также соединенные последовательно первый блок объединения, входы которого подключены к входам двухтактного ключевого усилителя, а выход - к входу дискриминатора длительности паузы, а также фиксатор нулевого порядка, сигнальным входом подключенный к выходу релейного элемента, а выходом - к управляющему входу двухпозиционного коммутатора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, между выходом сумматора и управляющим входом фиксатора нулевого порядка включены последовательно блок сравнения и второй блок объединения, другой .вход которого подключен к выходу дискриминатора длительности паузы. еИзобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в усилительных устройствах низкой частоты большой и средней мощности.Известен усилитель класса Д, построенный на основе адаптивной широкоимпульсной модуляции и содержащий сумматор, релейный элемент, двухтактный ключевой усилитель, фильтр нижних частот и цепь обратной связи 11.Недостатком этого усилителя класса Д является высокий уровень нелинейных искажений при малых уровнях входного сйгнала.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является усилитель класса Д, содержащий последовательно соединенные сумматор, релейный элемент, двухпозиционныи коммутатор, двухтактный ключевой усилитель, фильтр нижних частот и цепь обратной связи, включенную между вторым входом сумматора и выходом фильтра нижних частот, а также соединенные последовательно первый блок объединения, входы которого подключены к входам двухтактного ключевого усилителя, а выход - к входу дискриминатора длительности паузы, а также фиксатор нулевого порядка, сигнальный и управляющий входы подключены соответственно к выходу релейного элемента и выходу дискриминатора длительности паузы, а выход - к управляющему входу двухпозиционного коммутатора 12.Однако этот усилитель класса Д обладает высоким уровнем нелинейных искажений при небольшом уровне усиливаемого сигнала вследствие уменьшения частоты переключений релейного элемента.Целью изобретения - уменьшение нелинейных искажений.Цель достигается тем, что в известный усилитель класса Д, содержащий последовательно соединенные сумматор, релейный элемент, двухпозиционный коммутатор, двух тактный ключевой усилитель, фильтр нижних частот и цепь обратной связи, включенную между вторым входом первого сумматора и выходом фильтра нижних частот, а также соединенные последовательно первый блок объединения, входы которого подключе ны к входам двухтактного усилителя, а выход - к входу дискриминатора длительности паузы, а также фиксатор нулевого порядка, сигнальным входом подключенный к выходу релейього элемента, а выходом к управляющему входу двухпозиционного коммутатора, между выходом сумматора и управляюшим входом фиксатора нулевого порядка включены последовательно блок сравнения и второй блок объединения, другой вход которого подключен к выходу дискриминатора длительности паузы.На фиг, 1 изображена структурная элект.рическая схема предложенного усилителя 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 класса Д; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов.Усилитель класса Дсодержит сумма. тор 1, релейный элемент 2, двухпозиционный коммутатор 3, первый блок объединения 4 и двухтактный ключевой усилитель 5, фильтр нижних частот 6, цепь обратной связи 7, дискриминатор 8 длительности паузы, фиксатор нулевого порядка 9, блок сравнения 10, второй блок объединения 11.Усилитель класса Дработает следующим образом.При больших уровнях входного сигнала, разностный сигнал на выходе сумматора 1 не превышает установленных границ его изменения (Ц+Ь) и (Ц. (фиг. 2 а).При этом выходное напряжение блока сравнения 10 (фиг. 2 в) равно нулю и сигналы с выхода дискриминатора 8 проходят на управляющий вход фиксатора нулевого порядка 9 (фиг. 2 д), Когда длительность паузы 1 между выходными импульсами релейного элемента не превышает установленной длительности 1, выходное напряжение дискриминатора 8 не изменяется, и входное напряжение фиксатора нулевого порядка 9 разрешает прохождение импульсов с выхода релейного элемента 2 через двухпозиционный коммутатор 3 на соответствующий вход двухтактного ключевого усилителя 5 (фиг, 2 ж, 2 и), При этом на входе фильтра нижних частот 6 формируется последовательность импульсов (фиг. 2 к), полярность которых соответствует полярности усиливаемого сигнала.Когда длительность паузы 1 становится больше , на выходе дискриминатора 8 формируются импульсы (фиг, 2 г), переключаюшие фиксатор нулевого порядка 9 и его выходное напряжение на его сигнальном входе подключенном к выходу релейного элемента 2 (фиг. 2 б).При этом на входе фильтра нижних частот 6 через интервал времени с формируются разнополярные импульсы. При малых уровнях входного сигнала разностный сигнал превышает величины (Б,+Ц ) и (Ц-Щ (фиг. 2 а), что приводит к формированию на выходе блока сравнения 10 импульсов, поступающих на управляюший вход фиксатора нулевого порядка 9 (фиг. 2 д).Это приводит к изменению состояния фиксатора нулевого порядка 9, выходное напряжение которого, поступая на урправляющий вход двухпозиционного коммутатора 3, обеспечивает поочередное прохождение напряжения с выхода релейного элемента 2 на соответствующий вход двухтактного ключевого усилителя 5, При этом на входе фильтра нижних частот 6 формируется последовательность разнополярных импульсов (фиг. 2 к), пауза между которыми значительно меньше , что обеспечивает повышение скорости изменения выходного напряжения усилителя класса Ди тем самым умень.1103346 вследствие повышенной частоты переключе. ний релейного элемента при малом уровне усиливаемого сигнала обладает меньшим уровнем нелинейных искажений. и 8 Состави Техред Тираж арствен зобрет- 35, тель И. БИ. Верес862 дейи едактор А. Долинаказ 4831/43 ного коми ений и о Раушская Ужгород,шение нелинейных искажений усиливаемого сигнала.Таким образом, по сравнению с прототипом предложенный усилитель класса Д ВНИИПИ ГосУд по делам и 113035, Москва, Ж Филиал ППП Патен