Усилитель с адаптивной широтно-импульсной модуляцией

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДНЕЛЬСТВУ м 995269 Сфюз СфветскикСоциалистическихРеспублик рц ае з(22) Заявлено 01,1280 (21) 3211017/18-09 И 03 Г 3/217 с присоединением заявки йо Гоеударственный номнтет СССР(23) Приоритет. Опубликовано 07.0 ИЗ. Ьоллетеиь Ю 5 3) УДМ б 21375.026(088.8) Дата опубликования фписаиия 07,02 ВЗ(72) Авторы изобретени А.А, Алексенян и В.А. Галахов ц.,Ленинградский ордена Левина политехничфский ийстнтут им. М,И. Калинина(54 ) УСИЛИТЕЛЬ С .АДДДТИВНОЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ИОДУЛЯЦИЕЙ Изобретение относится к радиотех= нике и может использоваться в радиотехнических устройствах большой и средней мощности, например в гидроакустических установках, громкоговорящих устройствах, регуляторах напряжения.Известен усилитель с адаптивной широтно-импульсной модуляцией (ИЯН),содержащий последовательносоединенные источник сигнала, блок вычитания и релейный элемент, ключевой усилитель мощности, Фильтр нижних частот, нагрузку и цеж обратной связи, вход которой подключен к нагрузке, а вы-. ход - к второму входу блока вычитания, 1).Однако известному устройству свойственны существенные потери на переключение.Цель изобретения - повышение КПД.,Указанная цель достигается тем,что в усилитель с адаптивной широтно-импульсной модуляцией введены расширитель длительности импульсов в2 раз, где М = 1,2,3, , и блок4распределения импульсов, а ключевой усилитель мощностии Фильтр нижних частот выполнены 2 -канальными,при-. чем первый вход блока распределения импульсов соединен с выходом целей= ного элемента через расширитель .дли; тельности импульсов и 2 раз, а второй вход - непосредственно, каждый выход блока распределения.импульсов связан через последовательно соединенные ключевой усилитель мощности и Фильтр нижних частот с нагрузкой. 1 щ Кроме того, блок распределенияимпульсов выполнен.на й счетных триггерах и на 2 ф+ -2) элементах совпадения, причем счетные триггеры включены последовательно так, что вход первого счетного триггера соединен с вторым входом блока распределения импульсов, а вход каждого последую щего счетного тригтера - с первымвыходом предыдущего салатного тригге" ра, первый вход блока распределения импульсов соединен с первыми входа-.ми первых двух элементов совпадения, вторые входы которых связаны с соответствующими выходами первого счетного триггера, каждый выход первого, 25 второго .и последующих элементов совпадения соединен с одним из входов двух элементов совпадения, вторые входы которых связаны с разными выходами соответствующих счетных триггеров, а свободные выходы элементовсовпадения соединены с выходами блока распределения импульсов.На чертеже показана структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства.Усилитель с адаптивной широтно" 5импульсной модуляцией содержит источник 1 сигнала, блок 2 вычитания,релейный элемент 3, расширитель 4 длительности импульсов в 2) раэ, блок 5распределения импульсов, содержащийМ счетных триггеров 61, б 2, б н и(21-2) элементов совпадения 71,7 з,7 7 п 1, канальный ключевой усилитель 8 мощности, содержащий 2 ключевых усилителей 88,8 мощностей,2 "канальный фильтр 9 нижних частот,содержащий 91,9,9, цепь 10 обИратной связи, нагрузку 11.Усилитель мощности с широтно-импульсной модуляцией работает следующим образом. 20В зависимости от состояния счетных.триггеров 6 к выходу релейного элемента 3 через расширитель 4 длительности импульсов в 2 раз подключен один;усилителя 8 мощности. Пусть при превышении входным сигналом источнйка 1сигнала с нагрузки 11, прошедшегоцепь 10 обратной связи, релейный элемент 3 включается. Вследствие этого 30напряжение на нагрузке 11 начинаетвозрастать с постоянной времени, определяемой соОтветствующим каналом2 -канального фильтра 9 нижних частот под действием напряжения ключево- З 5го усилителя 8 мощности этого канала.После превышения выходным сигналомцепи 10 обратной связи входного напряжения источника 1 сигнала; на величину гистерезиса релейного элемента 3 он выключается и через некотороввремя, определяемое расширителем 4длительности импульсов, выключаетсясоответствующий канал 2-канальногоключевого усилителя 8 мощности,вследствие чего напряжение на нагрузке 11 спадает.,4.Таким образом, очередной канал2 -канального ключевого усилителя 8мощности включается по очереди, чтоприводит к понижению частоты переключений в каждом из них в Й раз посравнению с одноканальным ключевымусилителем мощности. Это приводиткпонижению потерь на переключениепри одинаковой выходной мощности и 55числе мощных транзисторов ключевыхусилителей мощности в предлагаемомустройстве по сравнению с прототипомв й раз.Расширитель 4 длительности импуль сов необходим дляобеспечения полного использования 2 -канального ключейвого усилителя 8 мощности и даетвозможность при необходимости всемканалам 2 -канального ключевого усилителя 8 мощности включаться одновременно, что устраняет длительные паузы в работе каждого канала 2 -канального ключевого усилителя 8 мощности в отдельности, которые имели бы место без применения расширителя 4 дли-, ,тельности импульсов.Формула изобретения1. Усилитель с адаптивной широтноимпульсной модуляцией ИШИМ ), содержа.щий последовательно соединенные источник сигнала,. блок вычитания и релейный элемент, ключевой усилительмощности, фильтр нижних частот, нагрузку и цепь обратной связи, входкоторой подключен к нагрузке, а вы"ход " к второму входу блока вычитания, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения КПД, в неговведены расширитель длительности импульсов в 2 раз, где й = 1,2,3Ми блок распределения импульсов, аключевой усилитель мощности и фильтрнижних частот выполнены 2 -канальными, причем первый вход блока распределения импульсов соединен с выходом релейного элемента через расширитель длительности импульсов в2" раз, а второй вход - непосредственно, каждый выход блока распределения импульсов соединен через последовательно соединенные ключевой усилитель мощности и фильтр нижних частот с нагрузкой.2. Усилитель с адаптивной широтноимпульсной модуляцией по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, блокраспределения импульсов выполнен наЙ счетных триггерах и на 24+-2)элементах совпадения, причем счетные триггеры включены последовательно так, что вход первого счетноготриггера соединен с вторым входомблока распределения импульсов, авход каждого последующего счетноготриггера - с первым выходом предыдущего счетного триггера, первый входблока распределения импульсов соединен с первыми входами первых двухэлементов совпадения, вторые входыкоторых соединены с соответствующимивыходами первого счетного триггера,каждый выход первого, второго ипоследующих элементов совпадения соединен с одним из входов двух элементов совпадения, вторые входы которыхсоединены с разными выходами соответствующих счетных триггеров, а свободные выходы элементов совпадения связаны с выходами блока распределенияимпульсов.Источники информации,принятые во,внимание при экспертизе1. Патент США Р 40414411,кл. Н 03 Г 21/00) 1977 (прототип)..Бе дак аказ 668/ Тираж 934 И Государственного делам изобретений 35, Москва, Ж"35,дписное ВНИИП комитета СССРпо и открытий1130 Раушская наб., д, 4/ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,