NL8006879A - Versterker met verspringende voedingsspanningen. - Google Patents
Versterker met verspringende voedingsspanningen. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8006879A NL8006879A NL8006879A NL8006879A NL8006879A NL 8006879 A NL8006879 A NL 8006879A NL 8006879 A NL8006879 A NL 8006879A NL 8006879 A NL8006879 A NL 8006879A NL 8006879 A NL8006879 A NL 8006879A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- output
- current
- amplifier
- load
- transistor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/211—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
- H03F1/0244—Stepped control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
803379/Ti/AA/CP ^ '
Korte aanduiding: Versterker met verspringende voedingsspanningen.
De uitvinding heeft betrekking op een vermogensverster-ker en in het bijzonder op een lineaire versterker, die het energieverlies in haar uitgangseenheden minimaliseert. De versterker volgens de uitvinding heeft een groot vermogensrende-5 ment en is in het bijzonder geschikt voor het sturen van een inductieve belasting, met name een magnetisch afbuigingsjuk, hoewel zij eveneens geschikt is voor het sturen van elke andere, reactieve of niet-reactieve, belasting.
Het is bekend dat de voedingsbron voor een versterker, 10 die direkt een belasting stuurt, een voedingsspanning moet hebben die ten minste enigszins groter is dan de door de belasting maximaal vereiste uitgangsspanning. Het verschil tussen de voedingsspanning en de momentane belastingsspanning treedt op over de uitgangseenheden van de versterker. Omdat de 15 belastingsstroom eveneens door de uitgangseenheden gaat, ontstaan in die eenheden daardoor verliezen. Indien de voedings-stroom bijna gelijk is aan de belastingsstroom, wordt het rendement van de versterker tijdens het sturen van een ohmse belasting gegeven door de volgende formule: „ on Rsnrfsmpnf·- Door belastingsweerstand opgenomen vermogen vlast dU ~ Door voedingsbron geleverd vermogen " V e(,.
Uit deze relatie blijkt, dat het rendement toeneemt s indien de spanning over de belasting of de uitgang tot de waarde van de voedingsspanning nadert. Bij de meeste versterker-toepassingen echter varieert de belastingsspanning en is zij 25 doorgaans kleiner dan de maximale. Daardoor is het rendement doorgaans eveneens kleiner. Een bekende klasse-A versterker die wordt gevoed met een voedingsspanning die hoog genoeg is om te voldoen aan de hoogste verwachte uitgangsspanning, heeft deze eigenschap.
30 Het is bekend dat voor het efficiënt sturen van een be lasting bij zowel hoge als lage uitgangsspanningen een versterker in staat moet zijn belastingsstroom te leveren vanuit een bron met lage spanning voor lage uitgangsspanningen en vanuit een bron met hogere spanning voor alleen de hogere uit-35 gangsspanningen. Hierdoor wordt de spanningsval over de uitgangseenheden van de versterker verlaagd en neemt dus het rendement toe. Bekende inrichtingen waarbij meervoudige voeding 8006879 -2- toegepast wordt omvatten ketens die gelijken op de in fig. 1 getoonde. Deze ketens hebben zodanig verbonden meervoudige uit-gangseenheden dat hun ingangen effektief parallel staan en toch de belastingsstroom door hen in serie gaat. De belastingsstroom 5 gaat bijvoorbeeld alleen door een uitgangseenheid vanuit de voedingsbron voor Vu^t<^V.|, door twee uitgangseenheden vanuit de voedingsbron voor enzovoort. Indien deze ketens werken met een hogere voeding dan de laagste, moet de ingsngsstroom van dergelijke versterkers toenemen in die mate 10 die noodzakelijk is voor het ondersteunen van de geleiding van een extra uitgangseenheid. Een verdere toename moet optreden indien gewerkt wordt met een derde hogere voedingsspanning dan in de tweede enzovoort. Elke toename van de ingangsstroom stelt hogere eisen aan de keten die de uitgangseenheden stuurt en 15 kan storing geven in het uitgangssignaal tijdens de overgang van de ene voedingsbron naar een andere.
Ter verkrijging van een hoger vermogensrendement worden in de versterker volgens de uitvinding de uitgangseenheden voor de belasting gestuurd vanuit een aantal voedingen met ver-20 schillende spanning en wel zodanig, dat elke uitgangseenheid steeds werkzaam is voor het leveren van vrijwel haar maximale uitgangsspanning. De versterker volgens de uitvinding heeft een kleine variatie in haar stroomversterkingsfactor als functie waarvan een van haar voedingen de belastingsstroom levert. De 25 versterker volgens de uitvinding is uitgevoerd met een aantal effektief parallel geschakelde uitgangstrappen gevormd door emittervolgers, die elk een andere voedingsspanning aangeboden krijgen, en regelketens voor het overdragen van een vrijmakings-stroom van de ene emittervolgertrap naar de andere. De regel-30 ketens zorgen ervoor daat de laagste bruikbare voeding de uit-gangsstroom levert.
Ter minimalisering van verstoring, die kan optreden bij de overgang van de ene uitgangstrap naar een andere, vindt volgens de uitvinding de overgang gelijkmatig plaats door het over 35 een geschikt gebied spreiden van de uitgangsspanning. Bij een overgang verlaagt de uitgangstrap die aanvankelijk de gehele belastingsstroom leverde, haar aandeel aan de belasting gelijkmatig van 100% tot 0% terwijl de uitgangstrap van de naburig 8006879 4' Λ -3- hogere spanning haar aandeel laat toenemen van 0% tot 100%.
Een bekende versterkingstrap is voor de uitgangstrap aangebracht en heeft een stuurspanningszwaai die gelijk is aan die van de gehele versterker.
5 De uitvinding beoogt daarom een vermogensversterker met hoog rendement te verschaffen.
De uitvinding beoogt verder een versterkeruitgangstrap te verschaffen waarvan de stroomversterkingsfactor een minimale variatie heeft als functie waarvan een van haar voedingsbron-10' nen de belastingstroom levert.
De uitvinding beoogt verder een versterkeruitgangstrap met zeer hoge stroomversterking te verschaffen.
Bovendien beoogt de uitvinding een operationele vermogensversterker met hoog rendement en voor algemene toepassingen 15 te verschaffen, die een hoge bandbreedte met vol vermogen heeft en die geen frequentiecompensatie vereist voor het bereiken van een stabiele werking.
De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening,
Fig. 1 toont een bekende versterker; 20 Fig. 2 toont een grondvorm van een versterkeruitgangske- ten volgens de uitvinding;
Fig. 3 toont een grafie van de ingangsstroom van de bekende keten volgens Fig. 1;
Fig. 4 toont een grafiek van de ingangsstroom van de ke-25 ten volgens Fig. 2;
Fig. 5 toont een andere uitvoeringsvorm van de keten volgens de uitvinding;
Fig. 6 toont de regelketens die gebruikt kunnen worden in plaats van de schakelaar 25 in fig. 2 en in Fig. 5; 30 Fig. 7 toont het verloop der spanning in verschillende punten van de keten volgens Fig. 6;
Fig. 8 toont schematisch een balansversterker volgens de uitvinding;
Fig. 9 toont een complete operationele versterker volgens 35 de uitvinding.
Volgens de uitvinding worden uitgangseenheden toegepast die effektief parallel geschakeld zijn en selectief zo vrijgegeven worden dat de laagst bruikbare voedingsbron de belas- 8006879 -4- tingstroom levert. Hierdoor worden veranderingen in de stroom-versterking ten gevolge van het werken met verschillende voedingsbronnen geminimaliseerd. Fig. 2 toont de basisketen volgens de uitvinding. De emittervolgertransistors 30 en 35 zijn 5 effektief parallel geschakeld en hun gemeenschappelijke uitgangen kunnen de ingang alleen volgen indien de basis van een der transistors stroom vanaf de weerstand 20 ontvangt.
Het ingangssignaal v^n wordt via de diode 10 naar de basis van de transistor 35 gevoerd en via de diode 15 naar de 10 basis van de transistor 30 gevoerd. De basissen van de transistors 30 en 35 zijn schakelbaar verbonden met de voedingsbron VQ, die met de weerstand 20 een niet-geaarde stroombron vormt. De schakelaar 25 zal alleen stroom naar de basis van de transistors 35 voeren voor uitgangsspanningen die in een be-15 paalde mate kleiner zijn dan de spanning van de voedingsbron V.j en alleen naar de basis van de transistor 30 voor hogere uitgangsspanningen. De emitter van de transistor 30 is verbonden met de emitter van de transistor 35. Dit knooppunt is verbonden met de negatieve klem van de voedingsbron Vq en met een 20 aansluiting van de belastingsweerstand 40. De collector van de transistor 30 is verbonden met de positieve klem van de voedingsbron Ί£ terwijl de collector van de transistor 35 via de diode 45 is verbonden met de positieve klem van de voedingsbron V^. De uitgangsspanning van de voedingsbron V2 is hoger dan de 25 uitgangsspanning van de voedingsbron V^. De negatieve klemmen van de bronnen en V2 en een aansluiting van de belastingsweerstand 40 zijn verbonden met de ingang waarmee de keten compleet is.
Voor een beter begrip van de werking van de keten volgens 30 fig. 2 wordt aangenomen dat de ingangsspanning v^n zoadnig is, dat de schakelaar 25 stroom levert aan de basis van de transistor 35, dat wil zeggen een stroom i^. Deze stroom zal de spanning aan de basis van de transistor 35 tot boven vin verhogen in een mate die gelijk is aan de spanningval over de diode 10.
35 De bron van v^n moet geschikt zijn om de stroom die door de diode 10 gaat op te nemen. De spanning aan de emitter van de transistor 35, dat wil zeggen v .., zal kleiner zijn dan de spanning aan haar basis en in een mate die gelijk is aan haar 8006879 -5- ψ voorwaartse basis-emitterovergangsspanning. Deze twee span-ningsverschuivingen zijn zodanig, dat v . . vrijwel gelijk is aan v. . De uitgangsspanning zal v. volgen en belastingsstrrom «Lil zal vanuit de voedingsbron via de diode 45 gaan zolang i^ 5 aanwezig is. Indien v, . . groter is dan de voornoemde drempel van schakelaar 25, zal i^ nul zijn en zal i2 naar de basis van de transistor 30 gaan. Onder deze voorwaarden gedragen de diode 15 en de transistor 30 zich op een wijze als die welke is beschreven voor de diode 10 en de transistor 35. De diode 45 10 wordt omgekeerd ingesteld zodat de transistor 35 tot boven de voedingsbron verhoogd kan worden. Omdat de stromen i^ en i^ geleverd worden door VQ in plaats van door of V2 ziÖn zij onafhankelijk van de uitgangsspanning v De versterker kan daardoor een uitgangsspanning leveren uitgaande van elke νοεί 5 dingsbron tot een verzadigingsval onder die voedingsspanning. Teneinde een maximale uitgangsspanning te verkrijgen moeten de weerstanden 20 en de uitgangsspanning van de voedingsbron Vq •zodanig gekozen worden, dan voldoende stroom geleverd wordt voor het verzadigen van de transistor 30.
20 Uit fig. 2 blijkt dat alleen slechts de transistor 30 vrij gegeven hoeft te worden voor het leveren van belastingstroom uit de voedingsbron V2 en alleen de transistor 35 vrijgegeven behoeft te worden voor het leveren van belastingstroom vanuit de voedingsbron V^. In de bekende keten volgens fig. 1 beno-25 digen beide transistors echter een basisstroom voor het leveren van een belastingstroom uit de voeding V2, terwijl alleen transistor 4 een basisstroom benodigt voor het leveren van een belastingstroom vanuit de voedingsbron V^.
Fig. 3 toont de ingangsstroom van de bekende keten vol-30 gens fig. 1 als functie van de uitgangsspanning over een weerstand, dat wil zeggen van een uitgangsstroom. De lijn 110 geeft de toestanden aan waar de /3 of stroomversterkingsfactor van de transistor 2 gelijk is aan de helft van de (3 van de transistor 4; de lijn 120 geeft de toestanden aan waarbij de twee$ 's 35 gelijk zijn, en de lijn 130 geeft de toestanden aan waar de van de transistor 2 twee maal zo groot is als de β van de transistor 4. Fig. 4 toont dezelfde toestanden voor een keten volgens de uitvinding, waarbij de transistor 30 overeenkomt met 3 0 0 6 8 7 δ -6- de transistor 2 en de transistor 35 overeenkomt met de transistor 4. Voor het geval dat dele’s gelijk zijn blijkt dat er geen discontinuïteit in de ingangsstroom aanwezig is. Tenzij aangepaste componenten gebruikt worden zullen de transistors 5 ongeli jke/*j ’ s hebben en zullen discontinuïteiten in elk der ketens optreden. De keten volgens fig. 2 zal echter een discontinuïteit hebben die niet slechter is en die doorgaans minder plotseling is dan bij de bekende keten volgens fig. 1 indien in elke keten transistors van hetzelfde type worden ge-10 bruikt.
Fig. 5 toont een tweede uitvoeringsvrom van de keten volgens de uitvinding. Deze keten heeft een veel hogere stroomver-sterkingsfactor dan die volgens fig. 2. Omdat de eerste volger bestaande uit de transistors 215 en 220 en de tweede volger be-15 staande uit de transistors 205 en 210 een Darlington configuratie hebben, welke als eigenschap heeft dat de stroomverster-kingsfactor van de configuratie gelijk is aan het product van de stroom versterkingsfactoren van de afzonderlijke transistors, kunnen i^ en i2 belangrijk verminderd worden. TRansistor 20 200 verlaagt verder de ingangsstroom van de versterker met een factor die gelijk is aan haar stroomversterkingsfactor.
Een grafiek van de ingangsstroom voor de uitvoering volgens fig. 5 zou eenzelfde vorm hebben als die van fig. 4 omdat de fundamentele werking van de uitvoeringen volgens fig. 2 25 en fig. 5 dezelfde zijn.
De voedingsbronnen -VQ en VQ zijn ten opzichte van de uit-gangsklem niet geaarde voedingen. Hierdoor verandert de basis-collectorspanning van de transistor 200 slechts weinig over het totale uitgangsspannin^ereik. Er is dan slechts weinig van 30 de basisstroom van de transistor 200 benodigd om haar collector-basiscapaciteit (vermenigvuldigd met het bekende Miller effect) op te laden met als gevolg, dat de capaciteit, gezien aan de ingang van de versterker, geminimaliseerd wordt. Deze afname van de ingangscapaciteit verhoogt sterk de snelheid en de fre-35 qyentieresponsie van de gehele versterker boven die van een versterker als getoond in fig. 5 met als verschil dat de collector van de transistor 200 met aarde in plaats van met -Vq verbonden is.
8006879 -7-
De abruptheid van de discontinuïteiten in fig. 4 kan verminderd worden door de stroomschakelaar 25 van fig. 2 in fig. 5 te vervangen door een keten waarmee de vrijmakingsstroom tussen i^ en i^ direct evenredig met de uitgangsspanning over een 5 geschikt klein spanningsbereik daarvan verdeeld wordt. Een dergelijke keten is aangegeven met de versterker 250 in fig. 6 en wordt hierna aangeduid als "regelketen". De met "eerste volger" en "tweede volger" aangegeven blokken omvatten ketens die gelijk zijn aan de met streeplijnen omvatte blokken in fig. 5. Het in-10 gangssignaal komt de keten binnen op de basis van de NPN transistor 200, die als buffer werkt. De emitter van de transistor 200 is via een diode 201 in het knooppunt A met de ingang van de eerste volgertrap en via de diode 214 met het overeenkomstige deel van de tweede volger verbonden. De emitter van de PNP tran-15 sistor 206 is aangegeven als knooppunt B in fig. 6 en is verbonden met de basis van de transistor 206 via de weerstand 217. Het knooppunt B is via een weerstand 209 en een diode 207 verbonden met het knooppunt A en is tevens via een weerstand 211 verbonden met de voedingsbron Vq. De collector van de transis-20 tor 206 is verbonden met de ingang van de tweede emittervolger-trap. De basis van de transistor 206 is via de diode 213 verbonden met de collector van de NPN transistor 204. De basis van de transistor 204 is verbonden met de voedingsbron V^. De collectors van de eerste emittervolger zijn via een diode 212 ver-25 bonden met de voedingsbron V^.
De regelketen van fig. 6 verschuift de vrijgeefstroom van de ene emittervolgertrap naar de volgende in overeenstemming met de amplitude van de uitgangsspanning. De overgang wordt uitgespreid over. een gebied van de uitgangsspanning. Terwijl 30 de uitgangsspanning een overgangsgebied doorloopt vermindert de emittervolgertrap, die aanvankelijk een gehele belastings-stroom verzorgde, haar aandeel in de belastingstroom geleidelijk van 100% naar 0% terwijl de volgende emittervolgertrap haar aandeel in de belastingstroom doet toenemen van 0% tot 35 100%.
Fig. 7 toont een grafiek van de spanningen in het knooppunt A en het knooppunt B en de uitgang van de keten van fig.
6 als functie van de ingangsspanning. De werking van de regel- 8 0 0 68 7 9 -8- keten kan worden gecorreleerd aan verschillende gebieden van de uitgangsspanning die zijn aangegeven met de gebieden 1-5 in fig. 7· Een stijgende uitgangsspanning als getoond in fig. 7 geeft de hierna volgende toestanden van de keten bij het door-5 lopen van de-spanning door de voornoemde spanningsgebieden.
Uitgangsspanningsgebied 1;
Dit gebied omvat uitgangsspanningen tussen nul en de uitgangsspanning waarbij de spanning in het knooppunt B juist voldoende hoog is om de diode 213 te laten geleiden. In de prak-10 tijk is deze spanning bij benadering gelijk aan de uitgang van de voedingsbron (indien de transistor 204 en diode 213 beide germanium of beide silicium componenten zijn). Voorafgaand aan het geleiden van de diode 213 is het knooppunt B meer positief dan de uitgangsklem in een mate welke gelijk is aan de 15 spanningsval over de weerstand 209, plus de spanningsval over de diode 207, plus de som van de basis-emitterovergangsspanning-en van de transistors 215 en 220.
De hierna volgende toestanden bestaan daarom in dit gebied: 20 Vg = V it + de genoemde vaste spanning; de diode 213 is omgekeerd ingesteld; de transistor 206 is uit; en de transistor 204 is in verzadiging. Daardoor is ig nul, is i^ groter dan nul en is alleen de eerste emittervolger vrijgegeven. Alleen de voedingsbron V^ levert dus belastingsstroom.
25 Uitgangsspanningsgebied 2:
De breedte van dit gebied is gelijk aan de spanning van de basis-emitterovergang van de transistor 206.
Indien de diode 213 geleidend is zal een stroom door de weerstand 217 gaan en de spanning in het knooppunt B beïn-30 vloeden. Omdat de weerstand 217 dient voor het uitgeschakeld houden van de transistor 206 als de diode 213 niet geleidend is, kan haar weerstandswaarde veel groter gemaakt worden dan die van de weerstand 211, zodat het effekt in het knooppunt B verwaarloosbaar is.
35 De volgende toestanden bestaan in dit gebied: V„ = V ., + de vaste spanning als beschreven bij het gebied 1; de diode 213 is geleidend; de transistor 204 is verzadigd; en de spanning over de weerstand 217 is toegenomen van nul tot
8 0 0 6 8 7 S
Λ * -9- de spanning van de basis-emitterovergang van de transistor • 206. In dit gebied blijft de transistor 206 uitgeschakeld, is ±2 nul, en wordt alleen de eerste eraittervolger vrijgegeven.
De voedingsbron levert dus nog steeds de gehele belastings-5 stroom.
Uitgangsspanningsgebied 3;
In dit gebied treedt de omschakeling van de ene voedingsbron naar de andere op. De breedte van dit gebied is gelijk aan de bijna vaste spanningsval over de weerstand 209 alsge-10 noemd bij de twee voorgaande gebieden.
De volgende toestanden bestaan in dit gebied:
De transistor 206 bevindt zich in het aktieve. gebied; Vg wordt door de geleiding van de transistor 206 vastgelegd op ongeveer een diodespanningsval boven de uitgangsspanning van de voe-15 dingsbron V^; de transistor 204 is verzadigd; en de spanning over de weerstand 209 en dus de stroom i^ neemt af tot bijna nul bij het toenemen van de uitgangsspanning. Behalve voor de vaste stroom door de diode 213 wordt de stroom afkomstig van het knooppunt B verdeeld over i^ en ig. Indien daardoor de 20 spanning over de weerstand 209 afneemt, neemt i^ af en neemt i^ evenredig toe. De eerste emittervolger wordt daarbij geleidelijk geblokkeerd terwijl de tweede emittervolger geleidelijk wordt vrijgegeven. De belastingstroom wordt met variërende hoeveelheden geleverd door beide voedingsbronnen.
25 Omdat in dit gebied de spanning in het knooppunt B vast blijft terwijl de uitgang stijgt, neemt de spanning over en de stroom door de weerstand 211 ook toe. Indien de som van i^ en ±2 niet constant is zal de emitterstroom van de transistor 200 niet constant zijn. De aan de ingang vah de uitgangstrap 30 van de versterker te stellen eisen zullen dus per gebied afwijken. Om de som van i^ en te dwingen constant te blijven kan de emitterstroom van de transistor 204 gelijk gekozen worden aan de voornoemde toename van de stroom in de weerstand 211. Zolang de som van i^ en i^ constant wordt gehouden moeten 35 fluctuaties in de ingangsstroom geweten worden aan een misaanpassing in de stroomversterkingsfactoren van de transistors in de eerste en tweede volgers, en/of variaties in de belastings-stroom.
8006879 -10-
Uitgangsspanningsgebied 4:
De bovengrens van dit gebied wordt bereikt indien de transistor 206 in verzadiging komt.
De volgende toestanden bestaan in dit gebied: 5 VD is vastgelegd op hetzelfde niveau als in het gebied 3; de
D
spanning over de weerstand 227 (fig. 5) neemt af van de basis-emitterspanning van de transistor 220 tot bijna nul; de transistor 204 is verzadigd, de diode 213 is geleidend; en de transistor 206 is aktief. De stroom i^ blijft vrijwel nul zodat 10 slechts de tweede emittervolger vrijgegeven wordt en voedingsbron V2 de gehele belastingstroom levert.
üitgangsspanningsgebied 5:
In dit gebied bestaan de volgende toestanden:
De diode 213 is geleidend; de transistor 204 is aktief en tran-15 sistor 206 is verzadigd. Daardoor is de tweede emittervolger nog steeds vrijgegeven. De diode 212 laat de eerste volgertrap werken tot boven de uitgangsspanning van de voedingsbron V^.
De voedingsbron levert de gehele belastingstroom.
Fig. 8 toont een vereenvoudigd schema van een balansver-20 sterker volgens de uitvinding. Deze uitvoering omvat twee ketens van een soort als getoond in fig. 6, die zijn aangeduid met 250 en 250’ en waarvan de een een exacte duplicaat is en de ander een zogenaamde completaire keten is. In de complementaire keten zijn de diode- en voedingsbronplariteiten omge-25 keerd en zijn de NPN en PNP transistors verwisseld.
Fig. 9 toont een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding waarbij de versterker is uitgebreid en daardoor kan werken met drie niveau’s van voedingsbronspanningen. Verder omvat deze uitvoeringsvorm een bekende stijlheidstrap teneinde een com-30 plete operationele versterker te verkrijgen.
In alle uitvoeringsvormen volgens de uitvinding kunnen de uitgangsspanningen van de voedingsbronnen V^, V2, -V^, —V2 en -V^ gekozen worden voor het maximaliseren van het ver-mogensrendement voor afzonderlijke toepassingen. Dit wordt be-35 werkstelligd door het zorgvuldig in overweging nemen van de eigenschappen van de te sturen belasting en het karakter van de verwachte uitgangsspanning. Samenvattend wordt een versterker verschaft die het energieverlies in haar uitgangsbuffer mini- 8 0 C 6 8 7 9 -11- maliseert door gebruik van een aantal uitgangstrappen die werken met gescheiden voedingsbronnen met verspringende spanningsniveau ’s. De uitgangstrappen die parallelle signaalwegen hebben zijn emittervolgerketens met eenheidsversterking die 5 zodanig zijn uitgevoerd dat de volgers die met de laagste bruikbare voedingsbron is verbonden altijd de belastingstroom levert. Het verschil tussen de voedingsspanning en de uitgangs-spanning wordt zo geminimaliseert en wordt energie bespaard.
8006879
Claims (12)
1. Versterkerketen, gekenmerkt door een ingangstrap die reageert op een verschilingangssignaal voor het leveren van een met het ingangssignaal evenredige stroom, een aantal voedingsbronnen met elk een verschillend spannings-5 niveau, een aantal uitgangstrappen die verbonden zijn met de ingangstrap voor het leveren van een uitgangsstroom aan de belasting, waarbij de uitgangstrappen parallel verbonden zijn en elk van de uitgangstrappen verbonden is met een andere der voedingsbron-10 nen, en regelmiddelen die met de uitgangstrappen verbonden zijn voor het omschakelen van de uitgangsstroom van de ene uitgangstrap naar de andere gebaseerd op de momentane relatie tussen het voedingsspanningsniveau en een over de belasting optredend uit-15 gangsspanningsniveau.
2. Versterker volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de uitgangstrappen elk worden gevormd door een emittervolgerketen met eenheidsversterking.
3. Versterker volgens conclusie 2,met het ken-20 m e r k, dat de emittervolgerketens met eenheidsversterking gevormd worden door transistorparen in Darlington configuratie.
4. Versterkerketen, gekenmerkt door ingangsmiddelen die reageren op een verschilingangssignaal voor het leveren van een daarmee evenredige stroom, 25 voedingsmiddelen voor het leveren van een aantal verschillende spanningsniveau’s, een aantal uitgangsmiddelen die verbonden zijn met de ingangsmiddelen voor het leveren van een uitgangsstroom aan de belasting, waarbij de uitgangsmiddelen parallel verbonden zijn en 30 elk daarvan verbonden is met een andere der voedingsmiddelen,en regelmiddelen die met de uitgangsmiddelen verbonden zijn voor het omschakelen van de uitgangsstroom van het ene uitgangs-middel naar het andere gebaseerd op de momentane relatie tussen het voedingsspanningsniveau en een over de belasting ont-35 staan uitgangsspanningsniveau.
5. Versterker volgens conclusie 4, met het ken- 8006879 -13- m e r k, dat de uitgangsmiddelen elk bestaan uit een emitter-volgerketen met eenheidsversterking.
6. Versterker volgens conclusie 5, m e t het kenmerk dat de emittervolgerketens met eenheidsversterking ge- 5 vormd worden door transistorparen in Darlington configuratie.
7. Versterkeruitgangstrap gekenmerkt door voedingsmiddelen voor het leveren van een aantal spanningsniveau’s, een aantal uitgangsmiddelen die een ingangssignaal ontvangen voor het leveren van een uitgangsstroom aan een belasting, 10 waarbij de uitgangsmiddelen parallel verbonden zijn en elk daarvan verbonden is met een andere der voedingsmiddelen, en regelmiddelen die verbonden zijn met de uitgangsmiddelen voor het omschakelen van de uitgangsstroom van het ene uitgangsmid-del naar de andere gebaseerd op de momentane relatie tussen 15 het voedingsspanningsniveau en een over de belasting ontstaan uitgangsspaningsniveau.
8. Versterker volgens conclusie 7,met het kenmerk, dat de uitgangsmiddelen elk bestaan uit een emitter-volgerketen met eenheidsversterking. 20
9· Versterker volgens conclusie 8,met het kenmerk, dat de emittervolgerketens met eenheidsversterking gevormd worden door transistorparen in Darlington configuratie.
10. Versterkeruitgangsketen gekenmerkt door een aantal voedingsbronnen, die elk een spanning met een ander niveau 25 leveren, een aantal uitgangstrappen die verbonden zijn met een ingangstrap voor het leveren van een uitgangsstroom aan een belasting, waarbij de uitgangstrappen parallel verbonden zijn en elk van de uitgangstrappen verbonden zijn met een andere der voedingsbronnen, en 30 regelmiddelen die met de uitgangstrappen verbonden zijn voor het omschakelen van uitgangsstromen van de ene uitgangstrap naar de andere gebaseerd op de momentane relatie tussen het voedingsspanningsniveau en een over de belasting ontstaan uit-gangsspanningsniveau.
11. Versterker volgens conclusie 10,met het kenmerk, dat de uitgangstrappen elk bestaan uit een emitter-volgerketen met eenheidsversterking.
12. Versterker volgens conclusie 11,met het ken- 8006879 -14- m e r k, dat de emittervolgerketens met eenheidsversterking gevormd worden door transistorparen in Darlington configuratie. t 8006879
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/106,075 US4319199A (en) | 1979-12-20 | 1979-12-20 | Efficient power amplifier with staggered power supply voltages |
US10607579 | 1979-12-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8006879A true NL8006879A (nl) | 1981-07-16 |
Family
ID=22309342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8006879A NL8006879A (nl) | 1979-12-20 | 1980-12-18 | Versterker met verspringende voedingsspanningen. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4319199A (nl) |
JP (1) | JPS606131B2 (nl) |
CA (1) | CA1149891A (nl) |
DE (1) | DE3048162C2 (nl) |
FR (1) | FR2473232B1 (nl) |
GB (1) | GB2066013B (nl) |
NL (1) | NL8006879A (nl) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58182719A (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-25 | Toshiba Corp | アクチエ−タの駆動回路 |
US4581590A (en) * | 1984-11-08 | 1986-04-08 | Spacelabs, Inc. | Multiple power supply power amplifier circuit |
US4713629A (en) * | 1986-11-19 | 1987-12-15 | Segal Brahm R | Semi-conductor transformerless audio amplifier |
US4961032A (en) * | 1988-12-29 | 1990-10-02 | Rca Licensing Corporation | Dual power source output amplifier |
DE4224111C1 (de) * | 1992-07-22 | 1994-02-24 | Vdo Luftfahrtgeraete Werk Gmbh | Schaltungsanordnung zur Reduzierung des Energieverbrauches an einem analogen Verstärker |
US5570062A (en) * | 1994-10-12 | 1996-10-29 | Ericsson Ge Mobile Communications Inc. | AM-FM transmitter power amplifier using class-BC |
US6236273B1 (en) * | 1999-11-18 | 2001-05-22 | Pairgain Technologies, Inc. | High efficiency power amplifier |
AU2003223389A1 (en) * | 2003-03-27 | 2004-11-23 | Ess Technology, Inc. | High speed high gain amplifier |
US6838942B1 (en) | 2003-07-17 | 2005-01-04 | Standard Microsystems Corporation | Efficient class-G amplifier with wide output voltage swing |
US20080265822A1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-10-30 | Acutechnology Semiconductor Inc. | Class G motor drive |
US8898484B2 (en) * | 2008-10-27 | 2014-11-25 | Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. | Optimizing delivery of regulated power from a voltage regulator to an electrical component |
US8354879B2 (en) | 2011-01-11 | 2013-01-15 | Freescale Semiconductor, Inc. | Power switch for decreased ramp rate |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3319175A (en) * | 1964-07-27 | 1967-05-09 | Hugh L Dryden | Electronic amplifier with power supply switching |
US3622899A (en) * | 1969-05-08 | 1971-11-23 | Hewlett Packard Co | High-voltage power amplifier circuit |
DE2304162C3 (de) * | 1973-01-29 | 1976-01-08 | Robert 5300 Bonn Sczech | Elektronischer Verstärker mit hohem Wirkungsgrad bzw. geringer elektrischer Verlustleistung |
JPS5915403B2 (ja) * | 1975-10-24 | 1984-04-09 | 株式会社日立製作所 | オンキヨウヨウシユツリヨクゾウフクキ |
DE2705604C3 (de) * | 1976-02-12 | 1979-12-20 | Hitachi, Ltd., Tokio | NF-Leistungsverstärker |
JPS52112261A (en) * | 1976-03-18 | 1977-09-20 | Nippon Gakki Seizo Kk | Power amplifier circuit |
US4158179A (en) * | 1976-04-19 | 1979-06-12 | Trio Kabushiki Kaisha | Amplifier circuit |
FR2377727A1 (fr) * | 1977-01-14 | 1978-08-11 | Hoeglund Lennart | Amplificateur electronique |
US4236120A (en) * | 1978-05-24 | 1980-11-25 | Harris Corporation | High speed, high efficiency amplifier circuit |
-
1979
- 1979-12-20 US US06/106,075 patent/US4319199A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-11-19 CA CA000365059A patent/CA1149891A/en not_active Expired
- 1980-12-12 JP JP55176460A patent/JPS606131B2/ja not_active Expired
- 1980-12-17 FR FR8027388A patent/FR2473232B1/fr not_active Expired
- 1980-12-18 NL NL8006879A patent/NL8006879A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-12-19 DE DE3048162A patent/DE3048162C2/de not_active Expired
- 1980-12-22 GB GB8041090A patent/GB2066013B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1149891A (en) | 1983-07-12 |
JPS5694809A (en) | 1981-07-31 |
US4319199A (en) | 1982-03-09 |
GB2066013B (en) | 1984-07-04 |
JPS606131B2 (ja) | 1985-02-15 |
FR2473232A1 (fr) | 1981-07-10 |
GB2066013A (en) | 1981-07-01 |
DE3048162A1 (de) | 1981-09-10 |
FR2473232B1 (fr) | 1985-07-19 |
DE3048162C2 (de) | 1983-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL8006879A (nl) | Versterker met verspringende voedingsspanningen. | |
US4379268A (en) | Differential amplifier circuit | |
NL8002904A (nl) | Signaalverwerkende schakeling met intrinsieke temperatuurongevoeligheid. | |
US3392342A (en) | Transistor amplifier with gain stability | |
US3170125A (en) | Controller circuitry | |
US2810024A (en) | Efficient and stabilized semi-conductor amplifier circuit | |
NL192904C (nl) | Inrichting voor het opdrukken van een versterking op een ingangssignaal als een functie van een eerste versterkingsbesturingssignaal. | |
US3469195A (en) | Detector and agc circuit stabilization responsive to power supply changes | |
US3903479A (en) | Transistor base biasing using semiconductor junctions | |
BE1007434A3 (nl) | Spanning-stroomomzetter. | |
NL9001966A (nl) | Versterkerschakeling. | |
US3089998A (en) | Regulator system | |
US3553599A (en) | Bias control circuit for semiconductor amplifier | |
NL8103561A (nl) | Versterkingsbesturingsschakeling. | |
NL8400634A (nl) | Balansversterker. | |
NL8200974A (nl) | Stroomdiskriminatie-schakeling. | |
NL8400636A (nl) | Stroombronschakeling. | |
US4072908A (en) | Audio amplifier with constant current consumption | |
KR900019256A (ko) | 왜곡 보상 기능을 가진 바이폴라 트랜지스터 | |
NL7907275A (nl) | Spanningsstabilisator geschikt voor een telefoon- toestel. | |
US3018446A (en) | Series energized transistor amplifier | |
NL8001410A (nl) | Versterkerschakeling. | |
NL8005179A (nl) | Signaalomzetschakeling. | |
JPS59216304A (ja) | 高精度の半導体電力増巾器 | |
NL8702778A (nl) | Ruststroominstelling voor een versterkerschakeling. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BV | The patent application has lapsed |