专利名称：模拟激励器与功率放大器之间的信号处理方法及接口电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发射机，特别是一种长波/超长波发射机用的模拟激励器与开关 功率放大器之间的信号处理方法及接口电路。
背景技术：
由开关管所构成的固体功率器件在全固态发射机中业已广泛应用，其优点在于 1.效率高，只考虑固体器件本身可达95% :2.易实现数控调制；3.用微处理软件技术和反 馈控制能达到最佳工作状态；4.大量固体器件功率合成提高了可靠性，整机故障率减小。模拟激励器已经实现除功率外的所有发射机指标，性能好、功能全、易实现。模拟 激励器的历史悠久已达完美。而电子管模拟功率放大器效率很低，一般只能达50%。为把高性能的模拟激励器与高效率的开关功率放大器结合起来组成大功率发射 机，特别是长波/超长波发射机，充分发挥这两种技术的优点。本案申请人曾经提出的 CN1106145A专利公开了一种“模拟激励器与功率放大器之间的信号处理方法和接口电路”。 该专利所述的模拟激励器与功率放大器之间的信号处理方法是a)将模拟激励器的正弦电压信号与η个参考电压Vrefl、Vref2. . . Vrefn相比较 分割成η段经微分得到一系列时间脉冲，即用一定幅值的电压切割正弦模拟信号产生一系 列阶梯方波逆变器的开启和关断时间脉冲(如图1所示)；b)用导通不同方波逆变器数量的方法得到不同幅值的正弦波。上述信号处理方法中，当各个方波逆变器输出电压幅值相同时，比较器的参考电 压为Eeefii= (2m-l/2n)E式中E为模拟正弦电压信号的最大电压值，η为切割的总层数，m为参考电压序列 数=1、2、3、 ".m、 ".、n。当各方波逆变器输出电压幅值不同时，各参考电压应作相应变动，所求得的参考 电压可根据正弦波失真最小要求作适当变动。该发明所公开的以叠加方波形成正弦波的技术方案有两种，即图1所示的不等宽 方波叠加方式和图2所示的准等宽方波叠加方式。实现不等宽方波叠加方式的接口电路是 由幅度比较定时器和驱动脉冲发生器所构成，所述的幅度比较定时器1是由比较器11，微 分电路12和延时器13组成，共有2η路(见图7)，模拟信号在比较定时器中与参考电压相 比输出经延时的方波开启时间脉冲和未经延时的关断时间脉冲送驱动脉冲发生器，由η个 Α、B、C、D触发器组成的驱动脉冲发生器(图4所示)，产生一系列方波驱动脉冲(图1所 示)，分别触发η个直流_方波逆变器的Α、B、C、D桥臂(图3所示)。实现准等宽方波叠加方式的接口电路如图6所示，是由幅度比较定时器1、脉冲顺 序倒置器3和驱动脉冲发生器2所构成，模拟信号在比较定时器中与参考电压相比输出未 经延时的关断时间脉冲和经延时0.2μ s的开启时间脉冲(见图7)，其中未经延时的关断 时间脉冲由微分电路12输出至脉冲顺序倒置器(图8所示)将顺序为tl、t2.....tn-1、tn的时间脉冲变为顺序为tn、tn-1.....t2、tl的时间脉冲，幅度比较定时器所产生的延
时0.2μ s的方波开启时间脉冲和经脉冲顺序倒置器后得到的顺序倒置的未经延时的关断 时间脉冲送驱动脉冲发生器(图5所示)，由η个A、B、C、D触发器组成的驱动脉冲发生器， 产生一系列方波(图2所示)驱动脉冲，分别触发η个直流-方波逆变器的A、B、C、D桥臂 (图3所示)。本案申请人以精益求精的创作精神继续研发，发现原来的接口电路在频率较高的 情况下仍有缺失。对于不等宽叠加方式而言，在频率较高、切割层数较多的情况下，第一层的方波逆 变器的正半波桥臂的关闭时间与负半波的开启时间之间的时间间隔极小，约为0. 06μ S，极 易造成正负半波的开关管共同导通，而第一层开启时间和关闭时间与第二层的开启时间和 关闭时间之间的时间间隔同样十分小，因此无法通过延时开启时间来解决，因此不适用于 频率较高的场合。对于准等宽叠加方式而言，可以通过延时来解决共同导通的问题，但由幅度比较 定时器传来的多路脉冲t21……t2n经脉冲顺序倒置器中的混合器后成为按时间顺序排列的 串行信号t2n……t21，再由译码器分成t2n……t21的多路脉冲。由于η数的 增加和混合器硬 件速度有限，混合器输出t2n……t21就分不清了，很容易丢失脉冲，造成系统不能正常工作。由公式Eeefii = (2m-l/2n)E 可知，当 η = 8 时，E麗=Ε/16 ；Eeef2 = 3Ε/16 ；设 E = 1,则arcSinl/16 = 3. 58° ；arcSin3/16 = 10. 8° ；二者相距(7. 22/360)T = 0.02T，T为正弦波的周期，对于30kHz的长波，T为 33μ S，二脉冲相距时间间隔为0. 66 μ S0超过混合器硬件速度极限，造成系统不能正常工 作，且随分割层数η的增加而更为严重。有鉴于上述现有的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路存在的缺陷，本 设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用， 积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电 路，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出 确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电 路存在的缺陷，而提供一种新型结构的更实用的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口 电路。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提 出的一种模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法，包括以下步骤a)将模拟激励器的正弦电压信号与2η个参考电压士Vrefl、士Vref2.....
士Vrefn相比较分割成2η个等幅方波电压，正、负半波各η个；b)依序微分延时2η个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉冲 和延时前沿脉冲，其中正半波前沿脉冲til、tl2、"Hn ；负半波前沿脉冲t31、t32、…、 t3n ；正半波前沿延时脉冲tl 1+ Δ t、tl2+ Δ t、... tin+ Δ t ；负半波前沿延时脉冲t31+ Δ t、t32+At、".、t3n+At ；c)将一系列前沿脉冲til、tl2、…tin，t31、t32、…、t3n和经延时的前沿脉冲 tll+At、tl2+At、—tln+At, t31+At、t32+At、…、t3n+Δ t，组成 η 组依序排列的时 间脉冲，送驱动脉冲发生器产生开启和关断η个阶梯方波逆变器的驱动电压；所述η组依 序排列的时间脉冲中t31+At、tll为第1时间正向开启，分别开启第一方波逆变器的二正 向开关管，tll+At、t31为第1时间负向开启，分别开启第一方波逆变器的二负向开关管； tll+At、t31为第1时间正向关断，分别关断第一方波逆变器的二正向开关管；t31+At、 til为第1时间负向关断，分别关断第一方波逆变器的二负向开关管；t32+At、tl2、为第 2时间正向开启，tl2+At、t32为第2时间负向开启，tl2+At、t32为第2时间正向关断， t32+At、tl22为第2时间负向关断，…，t3n+At、tln为第η时间正向开启，tin+Δ t、t3n 为第η时间负向开启，tin+At、t3n为第η时间正向关断，t3n+A t、tln为第η时间负向关 断；d)用导通η个方波逆变器的方法得到所需幅值的正弦波。前述的模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法，其中所述At = arcSin[(n-l)/n]/2 π f
其中n--正弦波半波分割数，f-频率。 前述的模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法，其中所述依序微分延 时2η个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉冲和延时前沿脉冲，依序 微分2η个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉冲，其中正半波前沿脉 冲tll、tl2、-tin ；负半波前沿脉冲t31、t32、…、t3n ；再将所述正、负半波的前沿脉冲延 时At，产生正半波的前沿延时脉冲til+Δ t、tl2+At、…tin+At和负半波的前沿脉冲延 时脉冲 t31+At、t32+At、".、t3n+At。前述的模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法，其特征在于所述依序 微分延时2η个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉冲和延时前沿脉 冲，延时2η个等幅方波电压，依序微分2η个等幅方波电压及2η个延时等幅方波电压得到 一系列依序排列的方波电压的前沿脉冲，其中包括正半波前沿脉冲tll、tl2、-tin ；负半 波前沿脉冲t31、t32、…、t3n ；正半波的前沿延时脉冲til+At、tl2+At、...tin+At禾口 负半波的前沿脉冲延时脉冲t31+ Δ t、t32+ Δ t、…、t3n+ At。前述的模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法，其中所述开启时间脉 冲均延时0. 2 μ S。本发明还提供一种模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路，包括幅度比较 定时器和驱动脉冲发生器，所述幅度比较定时器有2η路，所述驱动脉冲发生器有4η个，其 中所述2η路幅度比较定时器包括η路正半波比较器及η路负半波比较器，每一路幅度比较 定时器包括比较器、微分电路、第一延时器，所述比较器有两个输入端，一个输入端接模拟 激励器，另一输入端接参考电压发生器，模拟信号经比较器与参考电压相比，正半波输出高 电平，负半波输出低电平；比较器后接微分电路，比较器输出波形经微分得正、负半波前沿 脉冲和正、负后沿脉冲，经检波输出前沿脉冲；所述微分电路的输出接第一延时器，微分电 路输出的前沿脉冲经第一延时器延时At得延时脉冲；所述输出的前沿脉冲和At延时的 延时脉冲作为接驱动脉冲发生器的开启时间脉冲和关断时间脉冲送相应驱动脉冲发生器的输入端，产生导通方波逆变器桥臂开关管的方波驱动脉冲。前述的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路，其中所述第一延时器的输 出还接第二延时器，将所述开启时间脉冲延时0.2 μ S。
本发明还提供另一种模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路，包括2η路 幅度比较定时器和4η个驱动脉冲发生器，其中所述2η路幅度比较定时器包括η路正半波 幅度比较定时器及η路负半波幅度比较定时器，每一路幅度比较定时器包括比较器、第一、 第二微分电路和第一、第二延时器，所述比较器有两个输入端，一个输入端接模拟激励器， 另一输入端接参考电压发生器，输出端分成两路，一路接第一微分电路，另一路接第一延时 器，所述第一延时器后接第二微分电路；模拟信号经比较器与参考电压相比，正半波输出高 电平，负半波输出低电平；所述比较器输出波形经第一微分电路微分得前沿脉冲和后沿脉 冲，经检波输出前沿脉冲til ；所述比较器输出波形还经另一路第一延时器延时得到具有 At延时的高电平或低电平，所述具有At延时的高电平或低电平经第二微分电路微分，检 波后输出具有Δ t延时的延时脉冲til+ Δ t ；所述输出的前沿脉冲til和延时脉冲til+ Δ t 作为接驱动脉冲发生器的开启时间脉冲和关断时间脉冲送相应驱动脉冲发生器的输入端， 产生导通方波逆变器桥臂开关管的方波驱动脉冲。前述的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路，其中所述第一微分电路及 第二微分电路的输出端分别接第二延时器，将开启时间脉冲延时0.2 μ S。前述的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路，其中所述驱动脉冲发生 器，由η个Α、B、C、D触发器组成，其输入端接幅度比较定时器，输出端有4η个，分别接方波 逆变器的相应桥臂，幅度比较定时器输出的时间脉冲分别送驱动脉冲发生器中相应的Α、Β、 C、D触发器，产生一系列方波驱动脉冲，分别触发η个直流一方波逆变器的A、B、C、D桥臂。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明 模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法及其接口电路可达到相当的技术进步 性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点1、本发明用延时器取代脉冲顺序倒置器，通过计算获得准等宽叠加方波关闭时间 脉冲的延时时间，从而解决了按时间顺序排列的串行信号相互间的时间间隔太小，超过混 合器硬件的极限速度，造成脉冲丢失，系统不能正常工作的问题。2、本发明省略脉冲顺序倒置器，在幅度比较定时器中增加了延时器，结构相对简 单，制造成本减少，从而可以降低成本，提高经济效益，在使用的实用性及成本效益上，确实 完全符合产业发展所需，相当具有产业利用价值。综上所述，本发明的模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法及其接口 电路具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品的结构或功能上皆有较大改进，在技术 上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的模拟激励器与开关功率放大器 之间的信号处理方法及其接口电路具有增进的突出多项功效，从而更加适于实用，并具有 产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为能够更清楚了解本发明的技术手段，而 可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明 显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是现有模拟激励器与开关功率放大器之间的不等宽信号处理方法的波形及逆变桥开关管工作时序图。图2是现有模拟激励器与开关功率放大器之间的准等宽信号处理方法的波形及逆变桥开关管工作时序图。图3是现有开关功率放大器的方波逆变桥的结构图。图4是现有不等宽方波叠加驱动脉冲发生器的输入输出信号图。图5是现有准等宽方波叠加驱动脉冲发生器的输入输出信号图。图6是现有模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路图。图7是现有模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路中的脉冲定时器的电 路图。图8是现有模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路中的倒向器的电路图。图9是本发明模拟激励器与开关功率放大器之间的准等宽信号处理方法的波形 及逆变桥开关管工作时序图。图10是本发明模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路图。图11是本发明模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路中的脉冲定时器实 施例一的电路图。图12是本发明模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路中的脉冲定时器实 施例二的电路图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的模拟激励器与功率放大器之间的信号处理方法及 其接口电路其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实 施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定 目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与 说明之用，并非用来对本发明加以限制。本发明为解决在频率较高时，准等宽叠加方式中，由幅度比较定时器传来的多路 脉冲t21……t2n经脉冲顺序倒置器倒置后存在脉冲丢失的问题，而提出的一种将前沿开启 脉冲延时准等宽方波宽度时间At的方法取代脉冲顺序倒置器倒置后的关断时间脉冲。本发明较佳实施例的模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法，包括以 下步骤a)将模拟激励器的正弦电压信号与2η个参考电压士Vrefl、士Vref2.....
士Vrefn相比较，分割成2η个等幅方波电压，正、负半波各η个；b)依序微分延时2η个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉冲 和延时前沿脉冲，其中正半波前沿脉冲til、tl2、"Hn ；负半波前沿脉冲t31、t32、…、 t3n ；正半波前沿延时脉冲til+ Δ t、tl2+ Δ t、... tin+ Δ t ；负半波前沿延时脉冲t31+ Δ t、 t32+At、".、t3n+At ；
c)将一系列前沿脉冲til、tl2、…tin，t31、t32、…、t3n和经延时的前沿脉冲 tll+At、tl2+At、—tln+At, t31+At、t32+At、…、t3n+Δ t，组成 η 组依序排列的时 间脉冲，送驱动脉冲发生器产生开启和关断η个阶梯方波逆变器的驱动电压；所述η组依 序排列的时间脉冲中t31+At、tll为第1时间正向开启，分别开启第一方波逆变器的二正 向开关管，tll+At、t31为第1时间负向开启，分别开启第一方波逆变器的二负向开关管； tll+At、t31为第1时间正向关断，分别关断第一方波逆变器的二正向开关管；t31+At、 til为第1时间负向关断，分别关断第一方波逆变器的二负向开关管(如图9所示)； t32+At、tl2、为第2时间正向开启，tl2+At、t32为第2时间负向开启，tl2+At、t32为 第2时间正向关断，t32+At、tl22为第2时间负向关断，…，t3n+Δ t、tin为第η时间正 向开启，tin+At、t3n为第η时间负向开启，tln+At、t3n为第η时间正向关断，t3n+At、 tin为第η时间负向关断。d)用导通η个方波逆变器的方法得到所需幅值的正弦波。所述延时时间At由下面的公式计算得到At = arcSin [ (η-1) /η] /2 π f
其中n--正弦波半波分割数，f-频率。若η= 8，f = 30kHz，贝 U At 10 μ S。所述依序微分延时2η个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉 冲和延时前沿脉冲是，依序微分2η个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前 沿脉冲，其中正半波前沿脉冲til、tl2、-tin ；负半波前沿脉冲t31、t32、…、t3n ；再 将所述正、负半波的前沿脉冲延时At，产生正半波的前沿延时脉冲tll+At、tl2+At、… tin+At和负半波的前沿脉冲延时脉冲t31+At、t32+At、…、t3n+At。或所述依序微分延时2η个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉 冲和延时前沿脉冲是，延时2η个等幅方波电压，依序微分2η个等幅方波电压及2η个延 时等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉冲，其中包括正半波前沿脉冲 til、tl2、-tin ；负半波前沿脉冲t31、t32、…、t3n ；正半波的前沿延时脉冲tll+At、 tl2+At、…tin+At和负半波的前沿脉冲延时脉冲t31+At、t32+At、...、t3n+At。为防止方波逆变器正负桥臂开关管共同导通，所述开启时间脉冲均延时0. 2 μ S。本发明还提供实施上述信号处理方法的接口电路。实施例一如图10、图11所示，本发明所提供模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电 路，包括幅度比较定时器和驱动脉冲发生器，所述幅度比较定时器有2η路，所述驱动脉冲 发生器有4η个，其中所述2η路幅度比较定时器包括η路正半波幅度比较定时器及η路负半 波幅度比较定时器(见图11)，每一路幅度比较定时器包括比较器、微分电路、第一延时器， 所述比较器有两个输入端，一个输入端接模拟激励器，另一输入端接参考电压发生器，模拟 信号经比较器与参考电压相比，正半波输出高电平，负半波输出低电平海个比较器后接微 分电路，各比较器输出波形经微分得正半波前沿脉冲til、. .、tlm、..,tin ；负半波前沿脉 冲t31、···, t3m,…、t3n和正、负后沿脉冲，经检波输出前沿脉冲；所述微分电路的输出 接第一延时器，微分电路输出的前沿脉冲经第一延时器延时At得延时脉冲tll+At、..、 tlm+At、. .、tln+At 及 t31+At、...、t3m+At、…、t3n+Δ t ；所述输出的前沿脉冲和 At延时的延时脉冲作为接驱动脉冲发生器的开启时间脉冲和关断时间脉冲送相应驱动脉冲发生器的输入端，产生导通方波逆变器桥臂开关管的方波驱动脉冲。为防止方波逆变器正负桥臂开关管共同导通，所述第一延时器后还接有第二
延时器，将第一延时器输出的前沿脉冲和延时脉冲延时0. 2μ s得到tll+Ο. 2μ s----
tlm+0. 2 μ s>. . > tln+0. 2 μ s ；tll+Δ t+0. 2 μ s>. . > tlm+Δ t+0. 2 μ s>. . > tln+Δ t+0. 2 μ s ； t31+0. 2 μ s、…、t3m+0. 2 μ s、…、t3n+0. 2 μ s ； 31+Δ t+0. 2 μ s、…、t3m+ Δ t+0. 2 μ s、…、 t3n+At+0. 2ys的开启时间脉冲。实施例二本发明还提供另一种模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路，与实施例一 的区别在于所述幅度比较定时器不同，其结构如图12所示，包括2η路幅度比较定时器和4η 个驱动脉冲发生器，其中所述2η路幅度比较定时器包括η路正半波幅度比较定时器及η路 负半波幅度比较定时器，每一路幅度比较定时器包括比较器、第一、第二微分电路和第一、 第二延时器，所述比较器有两个输入端，一个输入端接模拟激励器，另一输入端接参考电压 发生器，输出端分成两路，一路接第一微分电路，所述第一微分电路接第二延时器，另一路 接第一延时器，所述第一延时器后接第二微分电路，所述第二微分电路的输出接第二延时 器；模拟信号经比较器与参考电压相比，正半波输出高电平，负半波输出低电平；所述比较 器输出波形经第一微分电路微分得前沿脉冲和后沿脉冲，经检波输出前沿脉冲til ；所述 比较器输出波形还经另一路第一延时器延时得到具有At延时的高电平或低电平，所述具 有At延时的高电平或低电平经第二微分电路微分，检波后输出具有At延时的延时脉冲 tl 1+ Δ t ；所述输出的前沿脉冲til和延时脉冲tl 1+ Δ t作为接驱动脉冲发生器的开启时间 脉冲和关断时间脉冲送相应驱动脉冲发生器的输入端，产生导通方波逆变器桥臂开关管的 方波驱动脉冲。为防止方波逆变器正负桥臂开关管共同导通，述第一微分电路及第二微分电路的 输出端分别接第二延时器，将开启时间脉冲延时0.2 μ S。所述驱动脉冲发生器，由η路Α、B、C、D触发器组成，其输入端接幅度比较定时 器，输出端有4η个，分别接方波逆变器的相应桥臂，幅度比较定时器输出的时间脉冲分别 送驱动脉冲发生器中相应的Α、B、C、D触发器，产生一系列方波驱动脉冲，分别触发η个直 流一方波逆变器的Α、B、C、D桥臂。如图9所示，图9中仅给出第一路Al、Bi、Cl、Dl触发 器的时间脉冲及所产生的方波驱动脉冲。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法，包括以下步骤a)将模拟激励器的正弦电压信号与2n个参考电压±Vref1、±Vref2、...、±Vrefn相比较分割成2n个等幅方波电压，正、负半波各n个；b)依序微分延时2n个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉冲和延时前沿脉冲，其中正半波前沿脉冲t11、t12、…t1n；负半波前沿脉冲t31、t32、…、t3n；正半波前沿延时脉冲t11+Δt、t12+Δt、…t1n+Δt；负半波前沿延时脉冲t31+Δt、t32+Δt、…、t3n+Δt；c)将一系列前沿脉冲t 11、t12、…t1n，t31、t32、…、t3n和经延时的前沿脉冲t11+Δt、t12+Δt、…t1n+Δt，t31+Δt、t32+Δt、…、t3n+Δt，组成n组依序排列的时间脉冲，送驱动脉冲发生器产生开启和关断n个阶梯方波逆变器的驱动电压；所述n组依序排列的时间脉冲中t31+Δt、t11为第1时间正向开启，分别开启第一方波逆变器的二正向开关管，t11+Δt、t31为第1时间负向开启，分别开启第一方波逆变器的二负向开关管；t11+Δt、t31为第1时间正向关断，分别关断第一方波逆变器的二正向开关管；t31+Δt、t11为第1时间负向关断，分别关断第一方波逆变器的二负向开关管；t32+Δt、t12、为第2时间正向开启，t12+Δt、t32为第2时间负向开启，t12+Δt、t32为第2时间正向关断，t32+Δt、t122为第2时间负向关断，…，t3n+Δt、t1n为第n时间正向开启，t1n+Δt、t3n为第n时间负向开启，t1n+Δt、t3n为第n时间正向关断，t3n+Δt、t1n为第n时间负向关断；d)用导通n个方波逆变器的方法得到所需幅值的正弦波。
2.根据权利要求1所述的模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法，其特征 在于所述 At = arcSin [ (η_1) /η] /2 π f其中m-正弦波半波分割数，f-频率。
3.根据权利要求1所述的的模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法，其特 征在于所述依序微分延时2η个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉冲 和延时前沿脉冲是依序微分2η个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉 冲，其中正半波前沿脉冲tll、tl2、…tin;负半波前沿脉冲t31、t32、…、t3n;再将所述 正、负半波的前沿脉冲延时At，产生正半波的前沿延时脉冲tll+At、tl2+At。"tln+At 和负半波的前沿脉冲延时脉冲t31+ Δ t、t32+ Δ t、…、t3n+ At。
4.根据权利要求1所述的前述的模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法， 其特征在于所述依序微分延时2η个等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿 脉冲和延时前沿脉冲是延时2η个等幅方波电压，依序微分2η个等幅方波电压及2η个延 时等幅方波电压得到一系列依序排列的方波电压的前沿脉冲，其中包括正半波前沿脉冲 til、tl2、-tin ；负半波前沿脉冲t31、t32、…、t3n ；正半波的前沿延时脉冲tll+At、 tl2+At、…tin+At和负半波的前沿脉冲延时脉冲t31+At、t32+At、...、t3n+At。
5.根据权利要求1所述的模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法，其特征 在于所述开启时间脉冲均延时0. 2 μ S。
6.一种实施权利要求1所述方法的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路，包 括幅度比较定时器和驱动脉冲发生器，所述幅度比较定时器有2η路，所述驱动脉冲发生器 有4η个，其中所述2η路幅度比较定时器包括η路正半波幅度比较定时器及η路负半波幅度比较定时器，每一路幅度比较定时器包括比较器、微分电路、第一延时器，所述比较器有 两个输入端，一个输入端接模拟激励器，另一输入端接参考电压发生器，模拟信号经比较器 与参考电压相比，正半波输出高电平，负半波输出低电平；比较器后接微分电路，比较器输 出波形经微分得正、负半波前沿脉冲和正、负后沿脉冲，经检波输出前沿脉冲；所述微分电 路的输出接第一延时器，微分电路输出的前沿脉冲经第一延时器延时At得延时脉冲；所 述输出的前沿脉冲和At延时的延时脉冲作为接驱动脉冲发生器的开启时间脉冲和关断 时间脉冲送相应驱动脉冲发生器的输入端，产生导通方波逆变器桥臂开关管的方波驱动脉 冲。
7.根据权利要求6所述的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路，其特征在于 所述第一延时器的输出还接第二延时器，将所述开启时间脉冲延时0. 2 μ S。
8.一种实施权利要求1所述方法的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路，包 括2η路幅度比较定时器和4η个驱动脉冲发生器，其中所述2η路幅度比较定时器包括η路 正半波比较器及η路负半波比较器，每一路幅度比较定时器包括比较器、第一、第二微分电 路和第一、第二延时器，所述比较器有两个输入端，一个输入端接模拟激励器，另一输入端 接参考电压发生器，输出端分成两路，一路接第一微分电路，另一路接第一延时器，所述第 一延时器后接第二微分电路；模拟信号经比较器与参考电压相比，正半波输出高电平，负半 波输出低电平；所述比较器输出波形经第一微分电路微分得前沿脉冲和后沿脉冲，经检波 输出前沿脉冲；所述比较器输出波形还经另一路第一延时器延时得到具有At延时的高电 平或低电平，所述具有At延时的高电平或低电平经第二微分电路微分，检波后输出具有 At延时的延时脉冲；所述输出的前沿脉冲和延时脉冲作为接驱动脉冲发生器的开启时间 脉冲和关断时间脉冲送相应驱动脉冲发生器的输入端，产生导通方波逆变器桥臂开关管的 方波驱动脉冲。
9.根据权利要求8所述的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路，其特征在 于所述第一微分电路及第二微分电路的输出端分别接第二延时器，将开启时间脉冲延时 0. 2 μ S。
10.根据权利要求6、或8所述的模拟激励器与开关功率放大器之间的接口电路，其特 征在于所述驱动脉冲发生器，由η个Α、B、C、D触发器组成，其输入端接幅度比较定时器，输 出端有4η个，分别接方波逆变器的相应桥臂，幅度比较定时器输出的时间脉冲分别送驱动 脉冲发生器中相应的Α、B、C、D触发器，产生一系列方波驱动脉冲，分别触发η个直流一方 波逆变器的Α、B、C、D桥臂。
全文摘要
本发明涉及一种发射机，特别是一种长波/超长波发射机用的模拟激励器与开关功率放大器之间的信号处理方法及其接口电路，分割模拟激励器的正弦电压信号成2n个等幅方波电压，依序微分得到一系列依序排列的前沿脉冲，通过计算获取准等宽叠加方波关闭时间脉冲的延时时间，延时前沿脉冲，将前沿脉冲和延时前沿脉冲送驱动脉冲发生器产生开启和关断n个阶梯方波逆变器的驱动电压，导通n个方波逆变器得到不同幅值的正弦波。解决了用倒置后沿脉冲序列的方法所产生的脉冲丢失，系统不能正常工作的问题。
文档编号H03K5/156GK101847983SQ200910080198
公开日2010年9月29日 申请日期2009年3月25日 优先权日2009年3月25日
发明者孙忠宪, 张巍伟, 李鹏程, 杨斌, 谭啸, 阚锎 申请人:北京北广科技股份有限公司