Усилитель класса д

(5)5 Н 03 Р 3/21 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский электротехнический институт связи им. М, А. Бонч-Бруевича(56) Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры,/Под ред. Г. М. Найвельта. М.: Радио и связь, 1985, с, 441,(57) Изобретение относится к усилительнойтехнике и может быть использовано в качестве модулятора в радиопередающих устройствах с коллекторной модуляцией.Целью изобретения является повышениенадежности и линейности. В усилителекласса Д первый и второй ключевые преоб 2разователи 1 и 2 соединены последовательно по питанию и параллельно по,выходу, В каждом ключевом преобразователе 1(2) содержится транзисторный ключ 7 с трансформатором 3 в нагрузке. Первичная обмотка 4 трансформатора подключена к шине питания через дроссель 8, а дополнительная обмотка 5 к другой шине питания - через дополнительный дроссель. Так как эти дроссели магнитосвязаны, в первом ключевом преобразователе 1 они включены согласно, а во втором ключевом преобразователе 2 - встречно, то разрешается основное противоречие: увеличение индуктивности для повышения надежности и уменьшение для повышения линейности, т,е. в усилителе класса Д одновременно повышается надежность и линейность, 1 ил.Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в качестве амплитудного модулятора в радиопередающих устройствах с коллекторной модуляцией,Целью изобретения является повышение надежности и линейности,На чертеже представлена структурная электрическая схема усилителя класса Д,Усилитель класса Д содержит первый и второй ключевые преобразователи 1 и 2, трансформатор 3 с первичной 4, дополнительной 5 и выходной 6 обмотками, транзисторные ключи 7 и 7, дроссели 8 и 8, блокировочный конденсатор 9, обратносмещенный диод 10, дополнительный конденсатор 11, диод 12, фильтр 13 нижних частот, дополнительный диод 14 и дополнительные дроссели 15 и 15.Усилитель класса Д работает следующим образом,Управляющими импульсами, промодулированными по ширине, транзисторныеключи 7 и 7 в ключевых преобразователях 1 и 2 периодически переводятся из запертого в насыщенное состояние. Включение и выключение транзисторных, ключей 7 и 7 в обоих ключевых преобразователях 1 и 2 осуществляются одновременно.После отпирания транзисторного ключа 7 первичная 4 и идентичная ей дополнительная 5 обмотки трансформатора 3 подключаются к блокировочному 9 и дополнительному 11 конденсаторам. На выходной обмотке 6 трансформатора 3 действует положительное напряжение, подаваемое через диод 12 на вход фильтра 13 нижних частот. Когда транзисторный ключ 7 запирается, за счет ЭДС самоиндукции на.пряжения на первичной 4 дополнительной5 и выходной 6 обмотках трансформатора 3 изменяют полярность; Диод 12 запираетсяи ток индуктивности фильтра 13 нижних частот замыкается через дополнительный диод 14. При этом напряжение на входефильтра 13 нижних частот близко к нулю, Врезультате формируется последователь ность однополярных широтно-модулированных импульсов напряженя. Фиьр 13 нижних частот выделяет на нагрузке полезный (усиливаемый) сигнал,На этапе запертого состояния транзисторного ключа 7 энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора 3, рекупе. рируется через диод 10 в блокировочный 9 и дополнительный 11 конденсаторы. Поскольку в трансформаторе 3 первичная 4 идополнительная 5 обмотки имеют одинаковое число витков, напряжение на .запертом транзисторном ключе 7 не превышает удво 5 10 15 20 25 30 35 40 50 енного значения напряжения на блокировочном конденсаторе 9.Выравнивание напряжений на ключевых преобразователях 1 и 2 осуществляется автоматически, Это происходит потому,что ключевой преобразователь, питаемыйот большого напряжения, (например, преобразователь 1) вырабатывает на выходнойобмотана 6 трансформатора 3 большие поамплитуде импульсы напряжения. Поскольку выходы ключевых преобразователей соединены параллельно, навходе общего фильтра 13 нижних частот происходит перераспределение амплитуд токов выходной 4 и соответственнопервичной 5 и дополнительной 6 обмотоктрансформатора 3, приводящее к большому разряду блокировочного 9 и дополнительного 11 конденсаторов того ключевогопреобразователя, напряжение на котором выше. При идентичных режимах первого1 и второго 2 ключевых преобразователей,когда равны их напряжения питания, транзисторные ключи 7 и 7 отпираются и запираются одновременно, соответственноравны импульсы коллекторного тока транзисторных ключей - дроссели 8 и 8 и дополнительные дроссели 15 и 15 имеют влюбой момент времени результирующиймагнитный поток, равный нулю, т.е, их индуктивность для синфазных сигналов равна нулю, Поэтому дроссели 8 и 8 идополнительные дроссели 15 и 15 в этомосновном для усилителя режиме не влияютна процессы, происходящие в устройстве,Таким образом, обеспечивается линейная амплитудная характеристика усилителя класса Д,При неодновременном отпирании илизапирании транзисторных ключей 7 и 7 впервом и втором ключевых преобразователях 1 и 2 с помощью дросселей 8 и 8 идополнительных дросселей 15 и 15 исключаются всплески тока транзисторных клю 5 чей 7 и 7, так как последовательно сотпертым транзисторным ключом 7 оказывается включенным дроссель 15, обладающий значительной индуктивностью. Такимобразом обеспечивается повышение надежности,Формула изобретенияУсилитель класса Д, содержащий первый и второй ключевые преобразователи,включенные последовательно по питанию и5 параллельно по выходу, каждый из которыхсодержит трансформатор с первичной, дополнительной и выходной обмотками, транзисторный ключ, дроссель, один выводкоторого соединен с шиной питания и одним выводом блокировочного конденсато1702516 Составитель С,МироновТехред М,Моргентал Корректор Т.Палий Редактор А.Лежнина Заказ 4551 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ра, а через обратносмещенный диод - с первым выводом дополнительной обмотки трансформатора и одним выводом дополнительного конденсатора, первый вывод первичной обмотки трансформатора соединен с другим выводом дополнительного конденсатора, а через транзисторный ключ - с другим выводом блокировочного конденсатора, при этом один вывод выходной обмотки трансформатора через диод подключен к входу фильтра нижних частот и аноду дополнительного диода, катод которого соединен с другим выводом выходной обмотки трансформатора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и линейности, в каждый ключевой преобразователь между другим выводом блокировочного конденсатора и вторым выводом дополнительной обмотки трансформатора введен магнитосвязанный с дросселем дополнительный дроссель, при чем дроссель и дополнительный дроссельпервого преобразователя магнитосвязаны с дросселем и дополнительным дросселем второго преобразователя, в первом ключевом преобразователе первичная обмотка 10 трансформатора и дроссель, э также дополнительная обмотка трансформатора и дополнительный дроссель включены согласно, а во втором ключевом преобразователе первичная обмотка трансформатора и 15 дроссель, а также дополнительная обмоткатрансформатора и дополнительный дроссель включены встречно.