Широтно-импульсный усилитель

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматике и телемеханике, атакже в ключевых усилителях низкойчастоты и вторичных источниках питания.Целью изобретения является повышение точности,На чертеже представлена функциональная схема широтно-импульсного;усилителя,Широтно-импульсныи усилитель содержит генератор 1 тактовых импуль,сов, формирователь 2 пилообразного 15напряжения, динамический запоминаю,щий элемент 3, компаратор 4, усилитель 5 мощности, нагрузку 6, источ,ник 7 питания, суммирующий усилитель;8, фильтр 9 нижних частот, ключ 10, 20опорный элемент 11 и резистор 12,при этом соединены последовательно .генератор 1 тактовых импульсов и Формирователь 2 пилообразного напряжения, выход которого соединен с входомдинамического запоминающего элемен:та 3 и первым суммирующим входомсуммирующего усилителя 8, второй суммирующий вход которого соединен свходной шиной, а выход - с первымвходом компаратора 4, второй вход которого соединен с выходом динамического запоминающего элемента 3, а выход - с входом усилителя 5 мощности,выход которого соединен с управляющим входом ключа 10 и через нагрузку6 с выходом источникапитания ипервым выводом опорного элемента 11,второй вывод которогб соединен с входом ключа 10 и через резистор 12 с 40обшей шиной, а выход ключа 10 соединен через фильтр 9 нижних частот свычитающим входом суммирующего .усилителя 8.Широтно-импульсный усилитель рабо тает следующим образом.На выходе генератора 1 тактовыхимпульсов формируются прямоугольныеимпульсы Ж, запускающие Формирователь 2 пилообразного напряжения, Положительные пилообразные импульсыУ с его выхода поступают на входдинамического запоминающего элемента3 (ДЗЭ), в котором запоминается амплитудное значение пилообразного на"пряжения и обеспечивается хранениеизменяющегося от времени или другихфакторов текущего значения этой амплитуды,Постоянное напряжение У ДЗЭ, равное амплитуде пилообразного напряжения, является опорным напряжением и поступает на первый вход компаратора 4, в результате чего его выходное напряжение обеспечивает запирание усилителя 5 . мощности и напряжение на нагрузке 6 равно нулю, Одновременно обеспечивается запирание ключа 10 и постоянное положительное напряжение с резистора 12 не проходит через ключ 10 и фильтр 9 нижних частот на вычитающий вход суммирующего усилителя 8Одновременно с этим пилообразное напряжение П поступает на первый суммирующий вход суммирующего усилителя 8, на второй суммирующий вход которого поступает входной сигнал. В суммирующем усилителе 8 происходит сложение входного сигнала с положительным пилообразными, импульсами и его выходное напряжение У , поступает на второй вход компаратора 4.Компаратор сравнивает напряжения на первом и втором входах, и, когда напряжение на.втором входе превысит напряжение на первом входе, происходит срабатывание компаратора, его выходное напряжение переходит в другое состояние и поддерживается дотех пор, пока напряжение на первом входе снова не становится больше напряжения на втором входе. В это время усилитель 5 мощности открыт, а на его выходе Формируется последовательйость импульсов, ширина которых пропорциональна соответствующему входному напряжению, Одновременно эти импульсы поступают на управляющий вход ключа 10, открывая его на то же самое время, и постоянное напряжение с резистора 12 на выходе ключа 10 преобразуется в прямоугольные импульсы той же длительности, что и импульсы на выходе усилителя 5 мощности. Эти импульсы поступают на вход фильтра 9 нижних частот, на выходе которого выделяется постоянная составляющая величиной, пропорциональной соответствующему входному напряжению, Это постоянное напряжение поступает на вычитающийвход суммирующего усилителя 8, В суммирующем усилителе 8 происходит вычитание этого постоянного напряженияиз выходного сигнала, его выходноенапряжение Б бц, поступающее на втоЗаказ 4286/56 Тираж 884 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 рой вход компаратора 4, уменьшается, время нахождения компаратора 4 в состоянии, которое открывает усилитель 5 мощности также уменьшается, соот 95 ветственно, уменьшается и длительность импульсов на выходе усилителя 5 мощности, Таким образом, на нагрузке 6 последовательность импульсов, ширина которых пропорциональна разности входного напряжения и напряжения, поступающего с резистора 12 через ключ 10 и фильтр 9 нижних частот, а напряжение на нагрузке пропорционально входному напряжению,При увеличении (уменьшении) напряжения источника 7 питания на ту же самую величину увеличивается (уменьыается) напряжение на резисторе 12, увеличивается (уменьшается) 20 амплитуда импульсов на выходе усилителя 5 мощности (на нагрузке 6) и на выходе ключа 10 и увеличивается (уменьшается) постоянная составляющая на выходе Фильтра 9, уменьшая 25 (увеличивая) выходное напряжение сумматора 8 0 поступающего на второй вход компаратора 4, соответственно, уменьшается (увеличивается) и время нахождения компаратора в 30 состоянии, которое открывает усилитель мощности, длительность импульсов на нагрузке уменьшается (увеличивается), а напряжение на нагрузке за счет этого остается неизменным,35 т.е. коэффициент усиления (отноыение выходного напряжения на нагрузке входному) остается неизменным при изменении напряжения источника 7 питания. Таким образом, введение в широтно- импульсный усилитель новых элементов и связей позволяет стабилизировать его коэффициент усиления при измененных напряжениях источника питания и тем самым повысить точность работы Широтно-импульсный усилитель, содержащий соединенные последовательно генератор тактовых импульсов и Формирователь пилообразного напряжения, выход которого соединен с входом динамического запоминающего элемента и первым входом суммирующего усилителя,. второй вход которого соединен с входной шиной, а выход - с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом динамического запоминающего элемента, а выходс входом усилителя мощности, выход которого через,нагрузку подключен . к выходу источника питания, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены Фильтр нижних частот, ключа и соединенные последовательно опорный элемент и резистор, включенные между выходом источника питания и общей шиной, при этом объединенные выводы опорного элемента и резистора соединены с входом ключа, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя мощности, а выход через фильтр нижних частот - с вычитающимвходом суммирующего усилителя.