Широтно-импульсный усилитель

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ аСоюз СоветскихСфцнапистичесиихРеспублик ио 951121(51)М. Кл. Н 03 К 5/02 с присоелинением заявки3 ЬеударетнкиныЯ квинтет СССР ав делам нзобрвтеннЯ н открытиЯ(23) Приоритет Опубликовано 23.09,82. Бюллетень35 Дата опубликования описания 23.09.82(54 ) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ Изобретение относится к импульсной технике,Известен широтно-импульсный усилитель (ШИУ), содержащий источниквходного и опорного сигналов, формирователь пилообразного напряжения,два пороговых элемента, два элементасовпадения, инвертор, двухполупериодный выпрямитель.и мостовой выходнойкаскад на ключевых элементах 11.Недостатком данного усилителя является низая точность и малый динамический диапазон.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяусилитель, содержащий последовательно включенные генератор тактовых импульсов, формирователь и детектор,инвертор, второй формирователь пилообразного напряжения, второй амплитудный детектор, два пороговыхэлемента, суммирующее устройство,вычитающее устройство и мостовой выходной каскад на ключевых элементах, в одну из диагоналей которого включена нагрузка 2 3Данный усилитель не обладает достаточной точностью.Целью изобретения является повышение точности.Поставленная цель достигается тем что в широтно-импульсный усилитель, содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, формирователь пилообразного напряжения и .первый амплитудный детектор, выход которого соединен с первым входом первого порогового элемента, второй пороговый элемент, первый вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора, мостовой выходной каскад на ключевых элементах. в одну из диагоналей которого включена нагрузка, введен инвертирующий усилитель, вход которого соединен с выходом Формирователя пилообразного напряжения и вторым входом первого порогового элемента, а выход инверЗО 3 96тирующего усилителя соединен с вторым входом второго порогового элемента и входом второго амплитудногодетектора, причем третьи входы пороговых элементов соединены с входнойшиной, а выходы пороговых элементовподключены к соответствующим входаммостового выходного каскада на клю. цевых элементах.На чертеже представлена струк"турная электрическая схема усилителя.Усилитель содержит генератор 1тактовых импульсов, формировательпилообразного напряжения, амплитудные детекторы 3 и 4, инвертирующийусилитель 5, пороговые элементы 6 исостоящие из операционных усилителей 8 и 9, и резисторов 10-15,мостовой выходной каскад 16, состоящий из клюцевых элементов 17 20. Позицией 21 обозначена нагрузка, Входной сигнал подан на входную шину 22.Усилитель работает следующим образом,Генератор 1 управляет работой формирователя 2, который вырабатываетположительные пилообразные импульсы,поступающие на вход детектора 3, который обеспечивает слежение за амплитудой пилообразного напряжения с выхода формирователя 2 и последующеехранение текущего значения этой амплитуды. Постоянное напряжение с детектора 3, равное амплитуде пило-.образного напряжения, поступает через резистор 10 на инвертирующий входусилителя 8, устанавливая на его выходе напряжение (в данном случае отрицательное), запирающее ключевыеэлементы 17 и 18 выходного каскада16. В то же время положительные пилообразные импульсы поступают черезрезистор 11 на инвертирующий входусилителя 9, но так как постоянноенапряжение, поступающее на его вход,равно амплитуде пилообразного напряжения, поступающего на инвертирующийвход усилителя 8, то его выходноенапряжение полярности не меняет иключевые элементы 17 и 18 закрыты,ток церез них в нагрузку 21 не проходит.Вто же время отрицательные пило-.образные импульсы с выхода усилителя5 поступают на вход детектора 4, котррый обеспечивает слежение за амплитудой пилообразного напряжения свыхода усилителя 5 и последующее хранение текущего значения этой ампли-,туды. Постоянное напряжение детектора 4, равное амплитуде пилообразного напряжения на выходе усилителя5, поступает через, резистор 15 навход усилителя 9, устанавливая наего выходе напряжение, запирающееключевые элементы 19 и 20 выходногокаскада. Отрицательные пилообразныеимпульсы поступают через резистор 14на вход усилителя 9, но так как постоянное напряжение, поступающее наего инвертирующий вход, равно амплитуде пилообразного напряжения, поступающего на неинвертирующий входусилителя 9, то его выходное напряжение полярности не меняет и ключевые элементы 19 и 20 закрыты, токцерез них в нагрузку также не про-,ходит,При поступлении на шину 22 положительного напряжения амплитуда напряжения на неинвертирующем входе усилителя 8 больше положительного напряжения на его инвертирующем входе на величину входного сигнала. Навыходе усилителя 8 напряжение меняется на обратное, открываются ключевь 1 е элементы 17 и 18, через наг- рузку тецет ток в направлении: ключевой элемент. 17, нагрузка, клюцевой элемент 18 в течение времени,пропорционального величине входногоположительного сигнала, В то же время положительное входное напряжениеподдерживает первоначальное напряжение,на выходе усилителя 9 и ключевые элементы 19 и 20 закрыты.При поступлении на шину 22 отрицательного напряжения амплитуда на- пряжения на инвертирующем входе усилителя 9 больше по абсолютной величине напряжения на инвертирующем входе на величину отрицательного входного напряжения, На выходе усилителя 9 напряжение меняется на обратноеоткрываются ключевые элементы 19 и 20, через нагрузку течет ток в направлении; ключевой элемент 20, нагрузка, ключевой элемент 19 в течение времени, пропорционального величине входного отрицательного сигнала, В то же время отрицательное входное напряжение поддерживает первоначальное напряжение на выходеусилителя,8 и ключевые элементы 17 и 18 закрыты,Таким образом, ток в нагрузке течет только тогда, когда на входе присутствует входной сигнал, при этом961 1 Формула изобретения Составитель Г. Королевгрышева Техред М.Рейвес Корректор М. Йемчи Редак дписное окомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4/ илиал ПРП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная 5исключаются ошибки, вносимые суммирующим и вычитающим устройствами,что повышает точность работы широтно-импульсного усилителя,Широтно-импульсный усилитель, содержащий последовательно соединенные 10 генератор тактовых импульсов, формирователь пилообразного напряжения и первый амплитудный детектор, выход которого соединен с первым вхо-, дом первого порогового элемента, вто рой пороговый элемент, первый вход которого .соединен с выходом второго амплитудного детектора, мостовой выходной каскад на ключевых элементах- в одну из диагоналей которого вклю- щ цена нагрузка, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,. с целью повышения точЗаказ 731 М 74 Тираж 95ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Р 21 4ности, в него введен инвертирующийусилитель, вход которого соединен с выходом формирователя пилообразного напряжения и вторым входом первого порогового элемента, а выход инвертирующего усилителя соединен с вторым входом второго порогового элемента и входом второго амплитудного детектора, причем третьи входы пороговых элементов соединены с входной шиной, а выходы пороговых элементов подключены к соответствующим входам мостового выходного каскада на ключевых элементах. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 614536, кл. Н 03 К 7/08,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2789140/21,кл. Н 03 К 5 У 01, 05 06,79.