Усилитель мощности

)4 Н 03 Р 3/20 Й нОмиТЕТ И ОТНРЬ 7 ИНМ УДМРС ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У В ЮРСКОМУ 24иналов АН УСС Музыченкогинцев,В.А, (53) (56) овски.8)9173,(5 СИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИбретение относитсяи может использовапостоянного токачастот переменного(57) Из технике усилени спектра радиься ял широкого тока, Цель(72) А,К. ШидловскийА.П. Трофименко, А,ВЛизогуб и В.А,621.375.026 (08Патент СПА В 33кл, Н 03 Р 3/04, 196 2изобретения - увеличение быстродействия. Для достижения гоставленкой цели ввецены блок задержки 1, ява АЦЧ д, 9, 2(и) элементов ИЛИ 10, -11, -1ипервых преобразователей уровня 14-14(и) вторых преобразователей уровня 15 - 15иинверторов 16,-16 , . Пр еиму цест в а и э обр ет ения в с ра в не нии с прототипом состоит в повышении скорости нарастания выходного н иряженпясчет исключения вл яи стадии задержки включения ключей, переключающих напряжение питания плечей усилителей, на форму фронта чарастающего напряжения. 1 э.п. Ф-:и:;, 3 ил.1490703Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано дляусиления постоянного тока и широкого спектра частот переменного тока,Цель изобретения - увеличениебыстродействия усилителя,На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого усилителя мощности; на фиг. 2временные диаграммы его работы; нафиг, 3 - схема преобразователя уровня, пример исполнения,Усилитель мощности содержит блок 1задержки, двухтактный усилительныйкаскад 2, нагрузку 3, и источников4 4 . ,4питания, и источников5 5 5 питания, (и) ключей,7 , первый и второй аналого Оцифровые преобразователи (АЦП) 8 и 9,(и - 1) элементов ИЛИ 11, 11, ..,11 и диодов 121212, идиодов 13 13 13, (и) первых 25преобразователей 141,14,14 ,уровня, (и) вторых преобразователейуровня 15 15 15 , (и) инверторов 16 16, .., 16при этомАЦП 8 (9) выполнен на делителе 17напряжения, блоке 18 компараторов,дешифраторе 19, блоке элементовИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ 20, регистре 21, преобразователь 14 (15) уровня (фиг, 3)содержит эмиттерный повторитель 22 итокостабилизирующие элементы 23 и 24,Усилитель мощности работает следующим образом,В исходном состоянии на входе уси"лителя мощности и на выходе блока 1задержки - нулевое напряжение, на .всех выходах АЦП 8 и 9 и элементовИЛИ 10 и 11 - уровни логического .нуля, ключи б и 7 закрыты, двухтактныйусипительный каскад 2 питается отпервых источников 4 и 5 питания,имеющих наименьшее напряжение, через диоды 12, и 13 При малых отклонениях входного напряжения, не превышающих наименьшего значения уставокпорогового напряжения, происходитусиление задержанного блоком,1 задержки сигнала двухтактным усилительным каскадом 2 без переключений остальных элементов устройства.Поскольку первое и второе плечодвухтактного усилительного каскада 2 при больших отклонениях входного напряжения работают аналогично,то рассмотримработу усилителя на примере первого (верхнего) плеча, т,е,при положительной полярности входного сигнала. Входной сигнал (фиг,2 а)подается на первый АЦП 8 непосредственно, а на второй АЦП 9 и двух-.тактный усилительный каскад 2 - черезблок 1 задержки. Форма сигнала на выходе блока 1 задержки представленана фиг. 2 б, В АЦП 8 и 9 происходитсравнение амплитуды сигнала с заданными положительными и отрицательнымизначениями уставок опорных напряженийделителя 17 напряжения, причем число уставок положительных напряженийравно числу ключей первого (верхнего)плеча двухтактного усилительного каскада, а отрицательных - числу ключейвторого (нижнего) плеча. В качествепримера на фиг. 2 г, д представленысоответственно формы напряжений напервом выходе первого АЦП 8 и на первом выходе элемента ИЛИ 10 . На этихдиаграммах условно логической единице соответствует высокий уровеньнапряженияВ момент времени Т когУда входное напряжение превысит уровень напряжения первой уставки, напервом выходе первого АЦП 8 устанавливается уровень логической единицы. Этот сигнал проходит через блоки10 и 14 и открывает ключ 6 . Напряжение питания двухтактного усилительного каскада 2 увеличивается, Толькопосле этого на двухтактный усилительный каскад 2 поступает с блока 1 задержки управляющее напряжение, которое соответствует интервалу выходного напряжения в пределах от напряжения первого источника 4 питаниядо напряжения второго источника 4питания. Аналогично в случае превышения входным напряжением напряжений остальных уставок происходит пе-,реключение питающего напряжения плеча до момента начала поступлениясоответствующего управляющего напряжения,Выключение повышенного напряженияплеча происходит по сигналу с второго АЦП 9 в момент Т , Посколькуэтот блок включен после блока 1 задержки, то он подает сигнал на снижение напряжения питания плеча синхронно с действием сигнала на двухтактный усилительный каскад 2, Из-занекоторой инерционности ключей 6(или 7 для нижнего плеча) переключе 1490ние напряжения питания плеча происходит с некоторой задержкой.Таким образом, переключение повышенного напряжения питания в усили 5теле происходит несколько ранее, чемна двухтактный усилительный каскад2 поступит соответствующее повышенное входное напряжение, а обратноепереключение напряжения питания плеча происходит несколько позднее, чемвходное напряжение двухтактного усилительного каскада спадает. Этоиллюстрируется диаграммой на фиг.2 е,на которой показано, как при заданном 15входном сигнале (пунктирная линия)изменяется напряжение питания плечадвухтактного усилительного каскада(сплошная линия).В качестве АЦП 8 (9) могут быть ис использованы, например, микросхемыпараллельных АЦП К 1107 ПВ 1, в качестве элементов ИЛИ - микросхемыК 500 ЛИ 105.Незначительное дополнительное повышеиие быстродействия может бытьдостигнуто при выполнении преобразователей уровня по схеме, представленной на фиг, 3.Токостабилизирующий элемент 24 за- З 0дает ток, обеспечивающий насыщениеключа во включенном состоянии, а токостабилизирующий элемент 23 - ток,обеспечивающий близкое к активномусостояние закрьггого ключа. Это обеспечивает ускоренное включение ключа,что позволяет несколько уменьшить:время задержки в блоке 1 задержки.Изобретение в сравнении с известньи устройством позволяет повысить40скорость нарастания выходного напряжения за счет исключения влияния стадии задержки включения ключей, перек-,лючающий напряжение питания плечейусилителей, на форму фронта нарастающего напряжения. В результате обеспечивается возможность неискаженного .усиления в более широком диапазонечастот по сравнению с известным устройством,В случае, когда выходной сигналимеет постоянную составляющую, водно из плеч усилителя мощности вводится дополнительно К ключей и, соответственно, К источников питания,а также других логических элементов, 55Формула изобретения1Усилитель мощности, содержащийдвухтактньй усилительный каскад, вы 703 ьполненный на транзисторах .рогнвс иоложной структуры, в каждом плече которого включены и источников питания, и диодов и (и) ключей, причем "+" шинь; источников питания первог 1 плеча подключены к анодам и диодсз соответственно, а катод первого диода подключен к выводу питания этого плеча двухтактного усилительного каскада, - шины источников питания второго плеча подключены к катодам и диодов соответственно, а анод первого диода подключен к выводу питания этого плеча двухтактного усилительного каскада, при этом "-" шина первого источника питания первого плеча и "+" шина первого источника питания второго плеча объединены и между точкой их соединения и выходом двухгактного усилительного каскада включена нагрузка, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью увеличе" ния быстродействия, введены блок задержки, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, 2 (и) элементов ИЛИ, (и) первых преобразователей уровня, (и) инверторов и (и) вторых преобразователей уровня, при этом катоды 2,3п диодов первого плеча объединены и подключены к выводу питания этого плеча, - шины 2,3и источников питания первого плеча через (и) ключей соответственно соединены с "- шиной первого источника питания этого плеча, аноды 2,3 .и диодов второго плча объединены и подключены к выводу питания этого плеча, "+" шины 2,3. и источников питания второго плеча через (и) ключей соответственно соединены с "+" шиной первого источника питания этого плеча, вход блока задержки является входом усилителя мощности и через первый аналого-цифровой преобразователь, а выход блока задержки - через второй аналого-цифровой преобразователь соединены с соответствующими входами 2(и) элементов ИЛИ, выходы которых соединены с соответствующими входами (и) первых преобразователей уровня и входами (и) инверторов, выходы которых соединены с входами (и) вторых преобразователей уровня, при этом выходы (и) первых преобразователей уровня соединены с входами управления (и) ключей первого плеча соответственно, а выходы (и) вторых преоб 1490703раэователей уровня соединены с входами управления (и) ключей второгоплеча соответственно. 2. Усилитель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в одно иэплеч введено дополнительно К ключей,1490703 Составитель Н. ДубровскаяТекредЛ,Сердюкова Корректор М. Шароши Редактор А. Огар Заказ 3759/56 Тирам 884 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101