Przedmiotem wynalazku jest wzmacniacz mocy wielkiej czestotliwosci.Znane sa z artykulu W.I. Chudobiak, D.F. Page pt. „Fraauency and power limitation of class D transistor amplifiers" IEEE I. Solid - State Circuits, vol. SC-4 February, 1969 no. 1, wzmacniacze mocy ki. D stosowane glównie w urzadzeniach nadawczych. Wsród tych wzmacniaczy mozna wyróznic wzmacniacz o komutowanym napieciu oraz wzmacniacz o komutowanym pradzie. Wzmacniacze te posiadaja dwa tranzystory pracujace jako klucze, tzn. moga znajdowac sie albo w stanie odciecia albo w stanie nasycenia, oraz posiadaja obwód rezonan¬ sowy.Wzmacniacz o komutowanym napieciu posiada seregowy obwód rezonansowy, a wzmacniacz o komuto¬ wanym pradzie posiada równolegly obwód rezonansowy. Dzieki zastosowaniu w tych wzmacniaczach tranzysto¬ ra pracujacego jako Hucz, w stanie odciecia napiecie kolektora przyjmuje duze wartosci chwilowe przy pradzie kolektora równym zero. Stad straty mocy w kolektorze sa równiez równe zero. W stanie nasycenia prad kolektora przyjmuje duze chwilowe wartosci przy najmniejszym z mozliwych napieciu kolektora, a mianowicie przy napie¬ ciu nasycenia tranzystora. Stad straty mocy w kolektorze sa równiez male.Wada tych wzmacniaczy sa jednak duze straty mocy w kolektorze zwiazane z przelaczaniem tranzystora, tzn. z jego wlaczaniem i wylaczaniem. Przy przelaczaniu tranzystora zachodza procesy przejsciowe. W zwiazku z tym przejscie tranzystora ze stanu odciecia do stanu nasycenia — wylaczenie tranzystora i odwrotnie — wlacze¬ nie tranzystora odbywa sie nie bezposrednio, lecz poprzez stan aktywny. Wstanie aktywnym prad i napiecie kolektora przyjmuja jednoczesnie wartosci niezerowe i stad wynikaja straty mocy w kolektorze. Przy duzych czestotliwosciach pracy tranzystora srednia moc strat w kolektorze, zwiazana z przelaczaniem tranzystora, przybiera duze wartosci. Powoduje ona zmniejszanie sie sprawnosci kolektorowej wzmacniacza ze wzrostem czestotliwosci pracy tranzystora. Z tego wlasnie powodu czestotliwosc pracy wzmacniaczy mocy wielkiej czesto¬ tliwosci klasy D nie przekracza na ogól kilkunastu megaherców.Inna istotna wada tych wzmacniaczy jest niebezpieczenstwo drugiego przebicia tranzystorów wskutek chwilowych, lokalnych przegrzan wystepujacych w tranzystorze.2 113882 Ponadto oba tranzystory przez pewien czas moga jednoczesnie znajdowac sie w stanie odciecia, co grozi przebiciem napieciowym tranzystorów lub moga jednoczesnie znajdowac sie w stanie nasycenia, co z kolei powo¬ duje pogorszenie przebiegu napiecia wyjsciowego wzmacniacza.Istota rozwiazania wedlug wynalazku polega na tym, ze do kolektora tranzystora pracujacego jako klucz, który moze znajdowac sie albo w stanie odciecia, albo w stanie nasycenia, podlaczonajest szeregowo cewka, do której jest podlaczony szeregowo obwód o wlasciwosciach równoleglego obwodu rezonansowego.Uklad wedlug wynalazku eliminuje straty mocy w kolektorze zwiazane z przejsciem tranzystora ze stanu nasycenia do stanu odciecia. Przejscie to, dzieki zastosowaniu cewki wlaczonej do kolektora, odbywa sie bezpo¬ srednio, z pominieciem stanu aktywnego. Stad moc strat w kolektorze zwiazana z wylaczaniem tranzystora równa sie zero. Ponadto znacznie maleje niebezpieczenstwo drugiego przebicia tranzystora oraz przebicia napie¬ ciowego.- Uklad wedlug wynalazku pozwala zmniejszyc wymiary radiatora tranzystora,jego temperature pracy oraz zwiekszyc zakres czestotliwosci pracy tranzystora. Wymienione cechy maja istotny wplyw na niezawodnosc, miniaturyzacje oraz koszty wytwarzania i eksploatacji sprzetu, w którym pracuja wzmaniacze wielkiej czestotli¬ wosci.Przedmiot wynalazku zostanie przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy wzmacniacza mocy z prostym, równoleglym obwodem rezonansowym, fig. 2 — schemat ideowy wzmacniacza mocy wielkiej czestotliwosci z rezystancja obciazenia dolaczona do dzielnika pojemnosciowego obwodu rezonansowego, a fig. 3 — przebiegi czasowe pradów i napiec w obwodzie wzmacnia¬ cza, dla tranzystora w stanie odciecia, w przedziale czasu od 0 do t i dla tranzystora w stanie nasycenia, w prze¬ dziale czasu od tj do T.Wzmacniacz wedlug wynalazku sklada sie z tranzystora T pracujacego jako klucz, przebywajacegojedynie w stanie odciecia i nasycenia, z cewki Li35 fiU podlaczonej seregowo do kolektora tranzystora T BS x P60, ze zródla napiecia stalego Ucc zasilajacego wzmacniacz, polaczonego szeregowo do emitera tranzystora T, oraz z równoleglego obwodu rezonansowego wlaczonego szeregowo miedzy cewke LI i zródlo napiecia stalego Ucc.Obwód równolegly sklada sie z cewki Lj 2^H, kondensatora Cl 13 nF i obciazenia R 130 Q'.W celu dopasowania rezystancji obciazenia wzmacniacza do tranzystora, czy w celu poprawy tlumienia harmonicznych w obciazeniu wzmacniacza mozna obwód rezonansowy odpowiednio rozbudowac. W zwiazku z tym mozna na przyklad obciazenie dolaczyc do dzielnika indukcyjnego utworzonego z cewki L2, czy do dzielnika pojemnosciowego utworzonego z kondensatora C2 i C2\jak w ukladzie na fig. 2.Róznica napiecia zasilajacego Ucc i w przyblizeniu sinusoidalnego napiecia ,U2(t) na równoleglym obwod¬ zie rezonansowym L2, C2, R równa sie spadkowi napiecia U2 (t) na tranzystorze T i napiecia UL(t) na cewce L2.W czasie gdy tranzystor T znajduje sie w stanie odciecia, prad kolektora ic(t), a w zwiazku z tym równiez prad cewki L2 równa sie zero. Stad napiecie na cewce Ul(0 równa sie zero i w zwiazku z tym napiecie na tranzysto¬ rze Uc(t) równa sie róznicy napiecia zasilania Ucc i napiecia na równoleglym obwodzie rezonansowym U2(t).Natomiast w czasie, gdy tranzystor znajduje sie wstanie nasycenia napiecie na tranzystorze równa sie w przyblizeniu zero i cale napiecia na cewce UL(t) równa sie róznicy napiecia zasilania UCc i napiecia na równoleglym obwodzie rezonansowym U2 (t).Spadek napiecia na cewce UL(t) powoduje przeplyw przez nia pradu, który plynie równiez przez tranzy¬ stor T. Przebieg tego pradu jest taki, ze w chwili wylaczenia tranzystora T równa sie zero, pierwsza pochodna tego pradu równa sie zero oraz napiecie kolektora równa sie zero. W zwiazku z tym przejscie tranzystora ze stanu nasycenia do stanu odciecia odbywa sie bezposrednio, z pominieciem stanu aktywnego. A zatem moc strat w kolektorze zwiazana z wylaczeniem tranzystora równa sie zero.Sprawnosc kolektorowa wzmacniacza wynosi ponad 94%, moc wyjsciowa Pwy = 3 W. Natomiast spraw¬ nosc kolektorowa wzmacniacza klasy D bez cewki LI, wykonanego na tym samym tranzystorze, wynosi 75%.Oznacza to kilkakrotne zmniejszenie mocy strat w kolektorze.Zastrzezenie patentowe Wzmacniacz mocy wielkiej czestotliwosci, zawierajacy tranzystor pracujacy jako klucz, zasilany ze zródla napiecia stalego podlaczonego do emitera oraz obwód rezonansowy, znamienny tym, ze ma cewke (LI) pola¬ czona szeregowo z kolektorem tranzystora (T) i z obwodem o wlasciwosciach równoleglego obwodu rezonanso¬ wego (1^, C2, R), który jest polaczony ze zródlem napiecia stalego (UCc).113 882 Utt Figi L Ce Utt Fig 2 Utt-iWOI UW m 5 tfcTT ic(t)1 el 0 t| T * Fig.3 PL