Широтно-импульсный усилитель

1 и 849482 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическикРеспублик(5)М. Кл,Н 03 К 7/08 с присоелинением заявки Лф Государственный комитет(53) УДК 621.376. .5 (088.8) Опубликовано 23. 07. 81, Бюллетень Лф 27Дата опубликования описания 25. 07. 81 оо делам изобретений и открытий4) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЬП 1 У Ь 15 изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при создании усилителей для систем автоматического регулирования.Известен широтно-импульсный уси 5 литель, содержащий источник переменного прямоугольного напряжения, подключенный через последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель, генератор пилообразного напряжения и дифференциальный усилитель к входаМ двух оконечных усилителей 3. Недостаток усилителя - низкая точность работы.Наиболее близким к предлагаемому является широтно-импульсный усилител содержащий источники входного и опор ного сигналов, формирователь пилообразного напряжения, два пороговых элемента, два элемента совпадения, инвертор, двухполупериодный выпрямитель и мостовой выходной каскад на, ключевых элементах 12. Недостатком этого широтно-импульсного усилителя является сокращенный линейный динамический диапазон усилителя, обусловленный наличием на входе двухполупериодного выпрямителя напряжения, который уменьшает линейный динамический диапазон усилителя в области малых сигналов.Цель изобретения - расширение динамического диапазона усилителя,Поставленная цель достигается тем, что в широтно-импульсный усилитель содержащий генератор прямоугольных импульсов, соединенный со входом первого формирователя пилообразного напряжения, два пороговых элемента, инвертор и мостовой выходной каскад на ключевых элементах, в одну из диагоналей которого включена нагрузка, введены второй формирователь пилообразного напряжения, суммирующее устройство, два амплитудных детектора и вычитакицее устройство, причем, первые входы суммирукицего и вычитаю3щего устройств соединены с входной шиной, выход генератора прямоугольных импульсов через инвертор соединен с входом второго формирователя пилообразного напряжения, выход которого подключен к входу первого амплитудного детектора и второму входу вычитающего устройства, выходы 8494 которых подключены к входам первогопорогового элемента, выход первогоформирователя пилообразного напряжения подключен к входу второго амплитудного детектора и второму входу 10 суммирующего устройства, выходы которых подключены к входам второго порогового элемента, выходы пороговыхэлементов соединены с управляющимивходами двух соответствующих ключеймостового выходного каскада. теля; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, первый формирователь 2 пилообразного напряжения, два пороговых элемента 3 и 4, инвертор 5, мостовой выходной каскад на ключевых элементах 6-9, нагрузку 25 О, второй формирователь 11 пилообразного напряжения, два амплитудных детектора 2 и 13, суммируницее устройство 14 и вычитающее устройство 15.Выход генератора 1 подключен к входу формирователя 2 непосредственно, а к входу формирователя 11 - че 35 рез инвертор 5, первые входы суммируюНа фиг,1 представлена функциональная схема широтно-импульсного усили 82 4ра 5 (фиг,2,5) - формирователь 1, При подаче на шину 16 разнополярного входного сигнала (фиг.2,6) оно в суммирующем устройстве 14 суммируется с выходным сигналом формирователя 2 (фиг.2 Д),в вычитающем устройстве5 вычитается из сигнала формирователя 11 (фиг.2 д).Суммарное (фиг.2,Ю) и разностное (фйг.2,Ж)напряжения поступают на входы соответствующих пороговых элементов 3 и 4, где сравниваются с постоянным напряжением (фиг.2,),полученным путем детектирования пилообразных напряжений.При положительном входном сигнале пороговый элемент 3 формирует на выходе сигнал (фиг.2,М), который открывает ключевые элементы 6 и.9, врезультате чего через нагрузку 1 Опроходит ток одного направления.При смене знака входного сигналаключевые элементы 6 и 9 окажутся закрытыми, откроются ключевые элементы7 и 8 сигналом порогового элемента 41 фиг. 2,М).Использование амплитудных детекторов в широтно-импульсном усилителеснимает погрешность, вызываемую нестабильностью пилообразного напряжения, а исключение на входе мостовогодвухполупериодного выпрямителя расширяет динамический диапазон усилителя, т.е обеспечивает пролусканиеимпульсов тока в нагрузке и при малыхвходных сигналах. Формула изобретениящего и вычитающего устройств 14 и 15подключены к входной шине 16, выходформирователя 2 - к входу детектора12 и второму входу суммирующего устройства 14, входы которых через пороговый элемент 3 соединены с управляющими входами ключей 6 и 9, расположен 40 ных в одной диагонали выходного каскада, выход формирователя 11 подключен к входу детектора 13 и второму входу вычитающего устройства 15, выходы детектора 13 и вычитающего устройства 15 через пороговый элемент 4 подключены к управляющим входам ключей 7 и 8, расположенных в другой диагонали мостового выходного каскада.Широтно-импульсный усилитель работает следующим .образом.Импульсы с генератора 1 (фиг.2,а) запускает формирователь 2, с инверто 455055 Широтно-импульсный усилитель, содержащий генератор прямоугольных импульсов, соединенный со входом первого формирователя пилообразного напряжения, два пороговых элемента, инвертор и мостовой выходной каскад на ключевых элементах, в одну из диагоналей которого включена нагрузка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона усилителя, в него введены второй формирователь жлообразного напряжения, суммирующее устройство, два амплитудных детектора и вычитающее устройство, причем первые входы суммирующего и вычитаиицего. устройств соединены с входной шиной, выход генератора прямоугольных импульсов через инвертор соединен с входом второго формирователя пилообразного напряжения; выход которого подключен к вхо849482 бс. управляющими входами двух соответствующих ключей мостового выходного, каскада. ду первого, амплитудного детектораи второму входу вычитающего устройства, выходы которых подключены квходам первого порогового элемента,выход первого формирователя пилообразного напряжения подключен к входу второго амплитудного детектораи второму входу суммирующего устройства, выходы которых подключены к входам второго порогового элемента, 1 Овыходы пороговых элементов соединены Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 564716, кл. Н 03 К 7/08, 22.12.75 2. Авторское свидетельство СССР У 164536, кл. Н 03 К 7/08, 17.05.76 прототип)849482 е Составитель Л. ДарьинаРедактор М. Ликович Техред С, Мигунова Корректор М. Кост ППП "Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фил Заказ 61 17 77 Тираж 938ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушс Подписнотета СССРткрытийая наб., д. 4/5