Усилитель мощности

(ОЗЗ сцо лючевыхергия,ме 19 б иццента передач Это позволяет кцючевого усилцтелнизить выходноеГо усилителя 4 егоКПЛ ия - повыш напряецце линеиномощность и повыситвсего устройства,ого деиствсточник 1 ь тем самым1 ил. рицдтелы Х ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 4430052/24-025.05.8823.0 З.90. БюУльяновскийтутИ.ККазаков621.375.026Кибакиц 8.11.ов усиления.с.123, рис.(57) Изобретение относится к усилительной технике. Цель цзобрете ние коэффициента полезя. Устройство содерхатходцого сигнала, цепь 2й обратцой связи, ключевой усилитель 3, линейный усинитель4, выходной трансформатор 5, входнойтрансформатор б,сумматор 7. Па выхо-.де лицеицого усилителя 4 выделяетсянапряжение искжкешш ключевого усилителя 3, Это иапря:;ение через выход-.ной,трансформатор 5 подается нд сумматор 7. Положительный эфпект, получаемый при использовании предлагаемого усилителя, заключается в том,что при одинаковых с прототипом па.раметрах линейного и ключевого усилителей и нем умецыцено влияние козсЬ"20 11 =1.1 + 11- Вых - лу ку 30 и в то же время нетрудно получить,что как и в известном усилителепри большом коэффициенте усиленияК,ЛУ 4: Э 5 13 - 11(2) где 1 с, 1 сд .- соответственно сопротивления масштабньжрезисторов в цепи 2.Для получения максимального КПЛнеобходимо, чтобы Б ,у - О, при этом,как следует из (1) и (2),40 45Однако реальный 1;У вносит линейные (частотные, Фазочастотные) и нелинейные искажения в усиливаемьгй сигнал, поэтому в некотором диапазоне частот входного сигнала и при изменении нагрузки в известном усиггителе выполнение условия (3) невозможно, поэтому на выходе ЛУ 4 имеется напряжение,55 компенсирующее ис кахсения КУ 3 так, чтобы выполнялось тловие (2), Это напряжение угорели гивается с ростомуровня искахсений КУ 3, что привсдит Изобретение относится к усилительной технике, в частности к усилителямнизкой частоты линейно-ключевоготипа,5Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия.На чертехсе представлена принципиальная схема усилителя мощности.Усилитель мощности содержит источник 1 входного сигнала, цепь 2 отрицательной обратной связи, ключевойусилитель 3, линейный усилитель 4,вьжодной трансформатор 5, входнойтрансформатор 6, сумматор 7. 15Усилитель работает следующим образом.Входное напряхсение 11 . с источника 1 подается на линейный усипитель(ЛУ) 4 непосредственно, а на входключевого, усилителя (КУ) 3 - черезвходной трансформатор 6 и сумматор 7.Выходное напряхсение Б 8 ц выделяетсяна нагрузке. Так как ЛУ и КУ 4 и 3имеют изолированные источники питания, то это напряжение равно суммевыходных ыапряхсений линейного 4 иключевого 3 усилителеи;коэффициент передачи КУ 3;- коэффициент передачи сумматора 7 по первому входу,т.е. по выходному напряжению ЛУ 4,Выражение (4) записано при условииК с = 1, где К с . - коэффициент передачи сумматора 7 по входному наг: -ряженгпо Б пхИз (1) следует: где К Клу - 66 х - ку Подставляя это выражение в (4), посленесложных преобразований с учетом(5) из которого следует, что при РзК К )у 1К )7 1кУ д 112 выходное напряжение 1 У 3 Ц - 011 з -Ку - Ьх 1 д т,е в этом случае выполняется усхговие максимального КПЛ (3).Таким образом, положительный эффект, получаемый при использовании предлагаемого усилителя, заключает-. к необходимости увеличения напряже.вия питания ЛУ 4 и тем самым - к снижению КПЛ всего устройства. Зто следует из того, что, например, для компенсации фазочастотных искажений КУ 3ЛУ 4 обеспечивает на выходе реактивную мощность, но для ее формированияон потребляет от источника питанияактивную энергию. Поэтому усилительные элементы ЛУ 4 работают в тяхселомтепловом рехсиме, снижающемКПЛЛляего повьпнения предлагается использовать схему коррекцшг выходного нап -ряжения КУ, На выходе ЛУ 4 выделяетсянапряжение исгсахсений КУ 3, Это напря -жение через выходной трансформатор5 подается на сумматор 7. Принимаядля упрощения выражений, что коэффи циенты трансформации выходного ивходного трансформаторов 5 и 6 равны1, можно загисть (при инвертирующемвходном трансформаторе 6):.Усилитель мощности, содержащий ключевой усилитель, выход которого является выходом устройства, линейный усилитель, выход которого соеди 15 Составитель Ю.РогаткинТехред Л.Сердюкова Корректор Т.Палий Редактор Е.Папи Заказ 2426 Тираж 666 ПодписноеВНИИПИ Государственного :омитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035,;:сква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 ся в том, что при одинаковых с известным усилителем параметрах линейного и ключевого усилителей в немуменьшено, как следует из (5), влияние коэффициента передачи КУ 3 (т.е.влияние погрешностей КУ). Это позволяет снизить выходное напряжение ЛУ 4,его мощность и повысить тем самымКПД всего усилительного устройства,что и обусловливает технико-экономическую эффективность предлагаемогоусилителя мощности. 18 6нен с общей шиной ключевого усилителя, и цепь отрицательной обратнойсвязи, включенную мелинду выходом ключевого усилителя и входом линейного усилителя, вход которого является входом устройства, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД, введен сумматор, выход которого соединен с входом ключевого усилителя, входной трансформатор, вторичная обмотка которого включена между первым входом сумматора и общей шиной ключевого усилителя, и выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выходу линейного усилителя, а вторичная - между вторым входом сумматора и общей шиной ключевого усилителя.