[发明专利]一种数字式功率放大器及放大方法有效

专利信息
申请号: 201910765742.6 申请日: 2019-08-19
公开(公告)号: CN110460314B 公开(公告)日: 2023-06-20
发明(设计)人: 王超然;孙春香;杨得亮;韩士玉 申请(专利权)人: 北京机械设备研究所
主分类号: H03F3/20 分类号: H03F3/20;H03F3/68;H03M1/12;H03M1/66
代理公司: 北京天达知识产权代理事务所有限公司 11386 代理人: 李明里
地址: 100854 北京市海淀区永*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 数字式 功率放大器 放大 方法
【说明书】:

发明涉及一种一种数字式功率放大器及放大方法,属于功率放大器技术领域,解决了现有功率放大器精度低、成本高的问题。该功率放大器包括ARM电路,用于根据外部数字指令信号和数字电压反馈信号得到控制量的数字电压信号;DA转换电路,用于将控制量数字电压信号转换为模拟电压信号;功率放大电路,用于将模拟电压信号放大并转换为模拟电流信号;伺服阀,用于根据模拟电流信号控制伺服机构产生动作,AD转换电路,用于采集表征伺服机构动作的模拟电压反馈信号并转换为数字电压反馈信号。本发明提供的数字式功率放大器精度高、成本低且电路简单。

技术领域

本发明涉及功率放大器技术领域,尤其涉及一种数字式功率放大器及放大方法。

背景技术

目前的功率放大器一般为模拟式,使用模拟电路元件如电阻、电容、运算放大器等实现简单的PID运算或者滤波,另外有部分功率放大器中采用了DSP电路,该类型功率放大器使用DSP电路代替模拟电路实现了PID运算或者滤波。

现有技术存在以下缺点:一是模拟式功率放大器实现较为复杂,需较多的模拟电路元件,并且无法实现比较复杂的控制算法,从而使得控制精度较低;二是目前DSP电路的成本较高,给成本控制带来一定的压力。

发明内容

鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种数字式功率放大器及放大方法,用以解决现有功率放大器精度低、成本高的的问题。

一方面,本发明实施例提供了一种数字式功率放大器,包括ARM电路、DA转换电路、功率放大电路、伺服阀、伺服机构和AD转换电路;

所述ARM电路,用于根据外部数字指令信号和所述AD转换电路输出的数字电压反馈信号得到控制量的数字电压信号;

所述DA转换电路,用于将所述控制量数字电压信号转换为模拟电压信号;

所述功率放大电路,用于将所述模拟电压信号放大并转换为模拟电流信号;

所述伺服阀,用于根据所述模拟电流信号控制伺服机构产生动作;

所述AD转换电路,用于采集表征伺服机构动作的模拟电压反馈信号并转换为数字电压反馈信号。

进一步的,所述ARM电路包括STM32F103芯片及外围电路,所述AD转换电路包括TLC3578芯片,所述DA转换电路包括AD5644芯片;

所述STM32F103芯片的PB10和PB11用于与外部计算机或控制器相连接,接收外部数字指令信号;

所述STM32F103芯片的引脚PB0与所述TLC3578芯片引脚2连接,引脚PB1与引脚4连接,引脚PB12与引脚8连接,引脚PB13与引脚1连接,引脚PB14与引脚5连接,引脚PB15与引脚3连接,引脚PB5与引脚24连接,以实现ARM电路接收AD转换电路输出的数字电压反馈信号;

所述STM32F103芯片的引脚PA5与所述AD5644芯片的引脚6连接,引脚PA6与引脚7连接,引脚PA7与引脚8连接,以实现ARM电路向DA转换电路输出控制量数字电压信号。

进一步的,所述AD转换电路还包括外围电路:

所述TLC3578芯片的引脚2和24分别串联电阻R122和R126与外部3.3V电源连接,引脚13与外部5V电源连接,引脚14与4VREF端连接,引脚15与外部5V电源连接;引脚17、23并联后与电容C103的一端、电容C104的一端以及外部5V电源连接,引脚18、22并联后与电容C112的一端、电容C103的另一端以及电容C104的另一端连接,并接地;电容C112的另一端与引脚21连接;引脚19与电容C113的一端、电容C114的一端以及4VREF端连接,引脚20与电容C113的另一端、电容C114的另一端连接,并接地;引脚7与电容C115的一端以及外部3V电源连接,引脚6与电容C115的另一端连接,并接地。

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