Составление структурной схемы усилителя

В результате анализа известных схем усилителей, была разработана и представлена на рисунке 2.4 структурная схема усилителя низких частот класса D.

лен

Источник питания

Вход

Входной каскад

Согласующий каскад

Драйвер

Выходной каскад

Выходной фильтр

Выход

Генератор

пилообразного

напряжения

ООС

Рис.2.4 - Структурная схема усилителя низких частот класса D.

ЛСН - Линейный стабилизатор напряжения; ООС - отрицательная обратная связь;

Задачей входного каскада является обеспечение заданной чувстви­тельности усилителя, т.е; усиление входного сигнала до уровня, необходи­мого для работы следующих каскадов. Кроме того, входной каскад опре­деляет уровень шумов всего усилителя, так как шумы первого каскада мо­гут быть сопоставимы с уровнем входного сигнала и усиливаются после­дующими каскадами.

Согласующий каскад обеспечивает согласование высокоомного вы­хода с низкоомным входом усилителя.

Генератор пилообразного напряжения - генератор линейно изменя­ющегося напряжения или тока, электронное устройство, формирующее пе­риодические колебания напряжения или тока пилообразной формы.

Задачей драйвера является обеспечение усиления сигнала по току.

Задачей выходных каскадов является обеспечение заданной мощно­сти в нагрузке. Коэффициент усиления напряжения является для выходных каскадов второстепенным параметром; для них наиболее важными явля­ются коэффициент полезного действия и коэффициент нелинейных иска­жений при обеспечении заданной мощности.

Выходные каскады обычно потребляют основную часть мощности усилителя, поэтому высокий КПД имеет существенное значение. Что каса­ется коэффициента нелинейных искажений, то для выходных каскадов он имеет немаловажное значение, поскольку в таких каскадах усиливаемые сигналы максимальны.

Обратная связь - процесс передачи сигнала с выхода усилителя об­ратно на его вход, а также цепь, осуществляющая эту передачу.

Обратная связь (ОС) называется отрицательной (ООС), если выход­ной сигнал усилителя вычитается из входного. Для простоты будем рас­сматривать установившийся режим работы всей системы, причем усили­тель работает в активном режиме (т.е. нормально усиливает сигнал без пе­регрузок).

Выходной фильтр устанавливают на выходе усилителя, он обеспечи­вает ограничение спектра выходного сигнала (фильтрация высших гармо­ник).

Усилитель работает следующим образом. Входной сигнал поступает на вход входного каскада, усиливается по напряжению. С выхода входно­го каскада сигнал подается на согласующий каскад, где сравнивается с сигналом пилообразной формы повышенной частоты. Согласующего кас­када (СК) работает в ключевом режиме. Выход согласующего каскада под­ключен к входу драйвера, где сигнал усиливается по току. Сигнал с драй-

вера подается на выходной каскад работающего в режиме D, который уси­ливает сигнал по мощности и передает его на интегрирующий фильтр в котором и происходит демодуляция сигнала с последующей передачей его на вход нагрузки.