Структурные схемы усилителей
8.2. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
Усилители, применяемые в СП, классифицируют по принципу действия на транзисторные, тиристорные, электромашинные; по выполняемой функции — на усилители напряжения и усилители мощности; по характеру усиливаемых сигналов — на усилители, предназначенные для усиления непрерывных электрических сигналов, и усилители импульсных сигналов различной формы.
Рис. 78. Структурные схемы усилителей
Выбор усилителя и его структуры зависит от назначения и условия работы проектируемого СП, типа источника входного сигнала и ИУ, качественных показателей и эксплуатационных требований, Ho определяющим фактором при выборе усилителя является тип ИУ, его мощность и режим работы.
В маломощных (от долей ватта до десятков ватт) СП преимущественное применение получили транзисторные усилители и усилители на основе интегральных операционных усилителей (ОУ).
В импульсных СП мощностью до 5 кВт используют усилители на транзисторах, работающих в режиме переключения. Применение тиристорных усилителей позволило увеличить мощность СП до десятков киловатт.
По мере развития техники СП усложнялась структура усилителей. Простейший усилитель переменного тока строится по схеме: усилитель напряжения УН — усилитель мощности УМ (рис. 78, a). В этом случае ИР и ИУ являются устройствами переменного тока. Структура более сложного усилителя определяется общими правилами: усиление сигнала осуществляется на переменном токе, суммирование и корректирование — на постоянном токе. Поэтому усилители СП отличаются от радиотехнических усилителей наличием специальных преобразующих каскадов; модуляторов (M) и демодуляторов (ДМ).
Так, при использовании в СП в качестве источника сигнала и нагрузки элементов постоянного тока в усилителе применяют двойное преобразование сигнала (рис. 78, б), Входной сигнал постоянного тока с помощью M преобразуется в пропорциональный ему сигнал переменного тока. Промодулированный сигнал усиливается усилителем напряжения и проходит через ДМ, в котором происходит обратное преобразование усиленного по напряжению сигнала в сигнал постоянного тока.
B усилителе мощности мощность выходного сигнала доводится до требуемого значения.
Использование в СП более простых и стабильных корректирующих устройств (КУ) постоянного тока, в свою очередь, налагает требование преобразования сигнала, но в обратной последовательности. В этом случае (рис. 78, в) входной сигнал переменного тока после его усиления в усилителе напряжения преобразуется в ДМ, а затем дифференцируется или интегрируется (в зависимости от схемы КУ) на постоянном токе. Затем M совершает обратное преобразование сигнала в переменный с последующим усилением по мощности в усилителе мощности.
Иногда двойное преобразование сигнала в усилителях переменного тока (рис. 78, г) используют для исключения квадратурной составляющей сигнала рассогласования. С этой целью на входе усилителя применяют ДМ, который помимо преобразователя сигнала ослабляет сигнал помехи. Свободный от помехи сигнал поступает на M и усиливается по напряжению и по мощности.
В том случае, когда входной сигнал постоянного тока, а на выходе усилителя требуется сигнал переменного тока, используют усилитель, схема которого представлена на рис. 78, д. При наличии стабилизирующей OC, выполненной с помощью тахогенератора (ТГ) переменного тока, суммирование сигналов осуществляется на входе усилителя постоянного тока (УПТ). Сигнал с ТГ при этом подвергается фазочувствительному выпрямлению с помощью ДМ.
Для реализации импульсного способа управления ИУ возникает необходимость преобразования непрерывного сигнала в импульсный с помощью дискретного элемента ДЭ (рис. 78, e), а для управления силовыми транзисторами или тиристорами требуются схемы управления.
В мощных СП находят применение комбинированные усилители, представляющие собой сочетание транзисторных и операционных усилителей напряжения с усилителями мощности, выполненными на основе электромашинных или гидравлических усилителей.
Назад | Содержание
| Вперед
