rexroth比例放大器

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德國(guó)力士樂(lè)Rexroth比例放大器

rexroth比例放大器 DBEM10-5X/315Y

比例放大器是一種*不同的比例放大器，其實(shí)稱(chēng)之為D類(lèi)比例放大器放大器似乎并不恰當(dāng)。因?yàn)樗⒉恢皇欠糯笃鞴ぷ鼽c(diǎn)的選擇。所以也有人稱(chēng)之為“數(shù)字音頻放大器”。似乎這個(gè)名稱(chēng)更為恰當(dāng)。因?yàn)橛幸环ND類(lèi)比例放大器放大器可以接收數(shù)字輸入而省去D/A變換。
放大器的區(qū)別只是在于靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇。A類(lèi)放大器具有zui大的靜態(tài)工作電流，也就是它在沒(méi)有輸入信號(hào)的時(shí)候也會(huì)消耗電流，因而顯然它的效率是zui低的。但是，只要選擇合適的工作點(diǎn)，它通常具有zui低的失真。B類(lèi)放大器則選擇了50%的導(dǎo)通時(shí)間，它的效率肯定比A類(lèi)放大器要高,但是失真也要嚴(yán)重很多。AB類(lèi)放大器則是介于A類(lèi)和B類(lèi)之間。它的導(dǎo)通時(shí)間也是介于50%到*之間。C類(lèi)放大器是指那些導(dǎo)通時(shí)間小于50%的放大器，通常用于負(fù)載為調(diào)諧回路的射頻放大器中。 D類(lèi)放大器所采用的技術(shù)其實(shí)就是脈寬調(diào)制技術(shù)PWM（Pulse Width Modulation）。所謂脈寬調(diào)制技術(shù)也就是把模擬音頻信號(hào)的幅度來(lái)調(diào)制一系列矩形脈沖的寬度。這樣，一個(gè)模擬音頻信號(hào)就變成了一系列寬度受到調(diào)制的等幅脈沖信號(hào)。為什么要這樣做呢？因?yàn)檫@時(shí)候，要把信號(hào)放大，只要對(duì)這系列的脈沖信號(hào)放放大就可以了。而原來(lái)的模擬信號(hào)并不是包含在這個(gè)脈沖信號(hào)的幅度之中，而是包含在它的寬度之中。只要把這個(gè)放大以后的脈寬調(diào)制信號(hào)中所包含的低頻分量濾出來(lái)就可以得到放大以后的音頻信號(hào)。在沒(méi)有信號(hào)的時(shí)候，輸入信號(hào)就是對(duì)稱(chēng)方波。所以如果在放大的時(shí)候，幅度上產(chǎn)生失真并不會(huì)使原來(lái)的音頻信號(hào)產(chǎn)生失真。在這種情況下的放大器就可以*工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。在開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，晶體管的效率是很高的。因?yàn)樵?導(dǎo)通的時(shí)候晶體管的電流很大但是壓降很?。ㄓ善滹柡碗娮铔Q定），而在截止的時(shí)候，加在晶體管的電壓很高，但是流過(guò)晶體管的電流很?。ㄖ皇瞧渎╇娏鞫眩Ｍ瑫r(shí)還可以使晶體管在沒(méi)有音頻信號(hào)時(shí)*工作在截止?fàn)顟B(tài)，這樣其效率就更高。這種脈寬調(diào)制可以用一個(gè)等幅三角波來(lái)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣。為了避免失真這個(gè)三角波的頻率必須遠(yuǎn)高于音頻信號(hào)的zui高頻率分量。放大器與線(xiàn)性音頻比例放大器（如A類(lèi)、B類(lèi)和AB類(lèi)）相比，在功效上有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。對(duì)于線(xiàn)性放大器（如AB類(lèi)）來(lái)說(shuō)，偏置元件和輸出晶體管的線(xiàn)性工作方式會(huì)損耗大量功率。因?yàn)镈類(lèi)放大器的晶體管只是作為開(kāi)關(guān)使用的，用來(lái)控制流過(guò)負(fù)載的電流方向，所以輸出級(jí)的功耗極低。D類(lèi)比例放大器的功耗主要來(lái)自輸出晶體管導(dǎo)通阻抗、開(kāi)關(guān)損耗和靜態(tài)電流開(kāi)銷(xiāo)。放大器的功耗主要以熱量的形式耗散。D類(lèi)放大器對(duì)散熱器的要求大為降低，甚至可省掉散熱器，因此非常適用于緊湊型大功率應(yīng)用。
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比例放大器使用多種調(diào)制器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而zui基本的拓?fù)浣M合了脈寬調(diào)制（PWM）以及三角波（或鋸齒波）振蕩器。圖1給出一個(gè)基于PWM的半橋式D類(lèi)放大器簡(jiǎn)化框圖。它包括一個(gè)脈寬調(diào)制器，兩個(gè)輸出MOSFET，和一個(gè)用于恢復(fù)被放大的音頻信號(hào)的外部低通濾波器（LF和CF）。如圖所示，p溝道和n溝道MOSFET用作電流導(dǎo)向開(kāi)關(guān)，將其輸出節(jié)點(diǎn)交替連接至VDD和地。由于輸出晶體管使輸出端在VDD或地之間切換，所以D類(lèi)放大器的zui終輸出是一個(gè)高頻方波。大多數(shù)D類(lèi)放大器的開(kāi)關(guān)頻率（fSW）通常在250kHz至1.5MHz之間。音頻輸入信號(hào)對(duì)輸出方波進(jìn)行脈寬調(diào)制。音頻輸入信號(hào)與內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的三角波（或鋸齒波）進(jìn)行比較，可得到PWM信號(hào)。這種調(diào)制方式通常被稱(chēng)作"自然采樣"，其中三角波振蕩器作為采樣時(shí)鐘。方波的占空比與輸入信號(hào)電平成正比。沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)，輸出波形的占空比為50%。圖2顯示了不同輸入信號(hào)電平下所產(chǎn)生的PWM輸出波形。比例放大器和傳統(tǒng)的BZZ系列全液壓轉(zhuǎn)向器一樣，由控制轉(zhuǎn)向閥和擺線(xiàn)計(jì)量裝置等組成。閥套上有各種槽和孔，槽孔間形成各種節(jié)流口。圖2是沿某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí)，轉(zhuǎn)向器內(nèi)部油路圖。閥芯相對(duì)閥套偏轉(zhuǎn)，打開(kāi)除C9和C10以外和各個(gè)變節(jié)流口，使壓力油通過(guò)擺線(xiàn)計(jì)量裝置進(jìn)入轉(zhuǎn)向液壓缸，被油液推動(dòng)的轉(zhuǎn)子，帶動(dòng)閥套沿閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉變節(jié)流口，使供給轉(zhuǎn)向缸的油液體積與方向盤(pán)轉(zhuǎn)角成正比。同軸流量放大器中，控制轉(zhuǎn)閥上設(shè)置了一個(gè)負(fù)荷傳感變節(jié)流口C1，外接的優(yōu)先閥控制其兩端壓差，使它保持恒定，于是該節(jié)流口的開(kāi)口面積與流通量成正比。比例放大器還在控制轉(zhuǎn)閥上增設(shè)了流量放大節(jié)流口C8，該節(jié)流口上游接節(jié)流口C1的上游，其開(kāi)度與節(jié)流口C1的開(kāi)度同步變化，形成一條與包括計(jì)量裝置在內(nèi)的控制油路并聯(lián)的浪量放大油路，因此，供給缸的油量等于通過(guò)控制油路的流量和放大油路的流量總和。
比例放大油路中串聯(lián)了一個(gè)單向閥。當(dāng)轉(zhuǎn)向液壓缸達(dá)到行星終點(diǎn)時(shí)，該閥可防止油液沿放大油路倒流，避免形成轉(zhuǎn)向器內(nèi)部油液環(huán)流，從而使系統(tǒng)壓力上升，直至轉(zhuǎn)向缸已達(dá)到終點(diǎn)。

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