斩波式可控增益放大器原理及分析.pdf

第 19 卷　第 6 期 武　汉　汽　车　工　业　大　学　学　报 . 19 . 6 V o l N o 1997 年 12 月 . 1997　 JOU RNAL O F WU HAN AU TOM O T IV E POL YT ECHN IC UN IV ER S IT Y D ec 斩波式可控增益放大器原理及分析 郑建彬　　朱　丹　　任　潮 ( ) 电子电气工程系 摘　要　　提出了斩波式放大器的原理, 并在时域及频域进行了理论分析。其结果表明, 该放大器 能实现对信号幅度的连续调节, 在 50 H z 正弦波高频调制逆变电源上应用取得了非常好的稳压效 果。 关键词　　斩波放大 ; 傅里叶变换 ; 傅里叶级数 ; 频谱 ; 卷积 中图法分类号　　TN 72, TN 76 0　前　言 在电子电路设计过程中, 经常需要对信号幅度实现连续可调, 以往一般都采用可编程放 大器, 但它只能对信号幅度进行有级控制, 因此很难满足要求。笔者提出的采用斩波式放大 器是一种能实现无级调节的新方法, 并具有温漂小、无失真和可控幅度连续变化等优点, 在 实际应用中已取得很好的效果。 1　工作原理 所设计的斩波式放大器由 PWM 控制器、多路开关M U X、 低通滤波器及固定增益放大器 A 4 个部分组成, 其框图如图 1 图 1　斩波式放大器框图 所示。 ( ) 图 1 中f t 是被控制信号, ( ) ( ) ( ) q t 是斩波信号, y t 是调制信号,f ′t 是还原信号, v 0 是经放大后的信号。 该斩波式放大器的设计思想是: 通过改变电压 V E , 从而改变脉冲波形的占空比 d ( 0～ 100% ) , 使它作用于多路开关, 将f ( ) ( ) t 调制成信号 y t , 再经过低通滤波器解调成信号 ( ) f ′t , 最后经过放大器放大输出信号 v 0 。其中 ( ) ( ) ( ) f ′t = k ı f t 1 ( ) ( ) ( ) v 0 = A ı f ′t = A ı k ı f t 2 　　这里 k 为调制解调系数,A 为电压放大系数。 占空比d 变化→k 相应变化→v 0 跟着变化, 通过对占空比d 的连续调节, 从而实现对信 号幅度的连续控制。 稿件收到日期: 1997206203. 郑建彬, 男, 31 岁, 讲师, 现从事电子技术方面的教学与研究工作. 工作单位: 武汉汽车工业大学电子电气工程系, 武汉, 430070. © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. Al