Усилитель мощности класса “д

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 853775(22) Заявлено 060379 (21) 2735867/18-09с присоединением заявки йо(5 М К 3 Н 03 Г 3/217 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 07,0681(71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина политехнический институт имени М.И. Калинина(54) УСИЛИТЕЛЬ. МОЩНОСТИ КЛАССА "Д" Изобретение относится к электронным усилителям и может быть использовано в гидроакустических усилителях мощности и громкоговорящих устройствах.Известный усилитель мощностикласса "Д" содержит последовательно соединенные двухтактный ключевой каскад и фильтр низких частот,последовательно соединенные источник входного сигнала, сумматор,репейный элемент, а также элементИЛИ, два элемента ИЛИ-НЕ, счетныйтриггер, ждущий мультивибратор,элемент И, цепь обратной связи,подключенную к другому входу сумматораГ(3,Однако данное устройство имеетнизкий КПД.Цель изобретения - повьпаениеКПД.Для этого в усилителе мощностикласса "Д", содержащем последовательно соединенные двухтактный клю"чевой каскад и фильтр низких частот,последовательно соединенные источник входного сигнала, сумматор,релейный элемент, а также элементИЛИ, два эЛемента ИЛИ-НЕ, счетный триггер, ждущий мультивибратор,элемент И, цепь обратной связи, подключенную к другому входу сумматора, 5 один вход двухтактного ключевогокаскада соединен с выходом элемента И и с первым входом элементаИЛИ, а другой его вход подключен квыходу первого элемента ИЛИ-НЕ и 10 ко второму входу элемента ИЛИ, выход которого через последовательносоединенные ждущий мультивибратор,второй элемент ИЛИ-НЕ и счетныйтриггер подключен к первому входуэлемента И и одному из входов первого элемента ИЛИ-НЕ, другой входкоторого соединен с выходом релейного элемента и вторым входомэлемента И, причем другой входвторого элемента ИЛИ-НЕ подключенк выходу элемента ИЛИ, а цепь обратной связи подключена к выходу фильтра низких частот.На чертеже представлена структур ная электрическая схема усилителя мощности класса "Д".вой каскад б, фильтр 7 низких частот, нагрузку 8, элемент ИЛИ 9, ждущий мультивибратор 10, элемент ИЛИ-НЕ 11, счетный триггер 12, цепь обратной связи 13.Усилитель моцности класса "Д" работает следующим образом.Входной сигнал источника 1, сравниваясь в сумматоре 2 с сигналом обратной связи, Формирует на выходе релейного элемента 3 сигнал возбуждения двухтактного ключевого каскада 6Если импульсы возбуждения, снимаемые с выхода элемента ИЛИ 9, следуют с паузами, меньшими по длительности, чем импульсы с выхода ждущего мультивибратора 10, то по крайней мере к одному входу второго элемента ИЛИ-НЕ 11 приложен сигнал, равный логической единице, и поэтому на его выходе и счетном входе триггера 12 сигнал отсутствует. Если же сигнал ждущего мультивибратора 10 кончится раньше, чем пауза импульсного сигнала, поступающего на двухтактный ключевой каскад б, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 11 появится сигнал, переводящий триггер 12 в другое состояние и тем самым подключаюций к выходу релейного элемента 3 посредством элемента И 4 либо элемента ИЛИ-НЕ 5 вход другого ключа двухтактного ключевого каскада 6. Таким образом, пока длите- льность паузы сигнала возбуждения двухтактного ключевого каскада 6 не.превысит длительность импульса ждуцего мультивибратора 10, работает упомянутое плечо двухтактного ключевого каскада 6. Так как длительность импульса ждущего мультивибратора 10 определяется требуемой величиной минимальной частоты переключения, то при любом изменении амплитуды входного сигнала длительность пауз между импульсами двухтактного ключевого каскада 6 не превышает заданной.Аналогичным образом происходит и переключение плеч двухтактного ключевого каскада 6 при изменении полярности напряжения источника 1 входного сигнала. Таким образом, в предлагаемом усилителе отсутствуют одновременные переключения обоих плеч,что исключает "сквозные" токи, и благодаря тому, что в состоянии покоя усилитель генерирует очень короткие импульсыопределяемые произведением постоянной времени ФНЧ и ширины петли гистерезиса релейного элемента с минимальной частотой повторения, мощность, потребляемая усилителем от источника питания в покое, пренебрежимо мала.Формула изобретенияУсилитель мощности класса "Д"содержаций последовательно соединенные двухтактный ключевой каскад ифильтр низких частот, последователь О но соединенные источник входногосигнала, сумматор, релейный элемент,а также элемент ИЛИ, первый и второйэлементы ИЛИ-НЕ, счетный триггер,хдущий мультивибратор, элемент И, 2 цепь обратной связи, подключеннуюк другому входу сумматора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения КПд, один вход двухтактного ключевого каскада соединен с выходом элемента И и с первым входом ЗО элемента ИЛИ, а другой его входподключен к выходу первого элементаИЛИ-НЕ и ко второму входу элементаИЛИ, выход которого через последова-.тельно соединенные ждущий мультивибратор, второй элемент ИЛИ-НЕ,счетныйтриггер подключен к первомувходу элемента И и одному из входовпервого элемента ИЛИ-НЕ, другой входкоторого соединен с выходом релейно го элемента и вторым входом элементаИ, причем другой вход второго элемента ИЛИ-НЕ подклпчен к выходуэлемента ИЛИ, а цепь обратной связи подключена к выходу Фильтранизких частот.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Р 3927352,кл. 317/27 Р, 1975 (прототип).,д. 4/5 илиал ППП "Патен город, ул.Проектн аказ 5695/32 Тираа 988 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская на