RU2387074C1 - Linear broad-band amplifier - Google Patents

Linear broad-band amplifier Download PDF

Info

Publication number
RU2387074C1
RU2387074C1 RU2008135068/09A RU2008135068A RU2387074C1 RU 2387074 C1 RU2387074 C1 RU 2387074C1 RU 2008135068/09 A RU2008135068/09 A RU 2008135068/09A RU 2008135068 A RU2008135068 A RU 2008135068A RU 2387074 C1 RU2387074 C1 RU 2387074C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transistor
resistor
base
collector
reverse conductivity
Prior art date
Application number
RU2008135068/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008135068A (en
Inventor
Сергей Всеволодович Шпак (RU)
Сергей Всеволодович Шпак
Original Assignee
Сергей Всеволодович Шпак
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Всеволодович Шпак filed Critical Сергей Всеволодович Шпак
Priority to RU2008135068/09A priority Critical patent/RU2387074C1/en
Publication of RU2008135068A publication Critical patent/RU2008135068A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2387074C1 publication Critical patent/RU2387074C1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: additional amplification cascades are introduced to obtain high linearity of broad-band amplifier. Summation of amplified signal and signal with low phase delay is performed, correction circuits, setting circuits of operating modes of transistors, local and common negative feedback are introduced.
EFFECT: increasing linearity of broad-band amplifier.
1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в усилителях звуковых частот.The invention relates to radio engineering and can be used in amplifiers of sound frequencies.

Цель изобретения: получение предельно-высокой линейности широкополосного усилителя.The purpose of the invention: obtaining extremely high linearity of a broadband amplifier.

Существующие широкополосные усилители не обладают достаточно высокой линейностью.Existing broadband amplifiers do not have a sufficiently high linearity.

Для получения предельно-высокой линейности широкополосного усилителя в схему прототипа [1] (см. чертеж) - транзисторы 23, 25, 29, 32, транзисторы 23 и 25 соединены эмиттерами, коллектор транзистора 29 соединен с базой транзистора 32, коллектора транзисторов 23 и 32 соединены с плюсом питания - введены дополнительные усилительные каскады, организовано суммирование усиленного сигнала и сигнала с малой фазовой задержкой, цепи коррекции, цепи задания рабочих режимов, общая и местная отрицательная обратная связь (ООС). А именно, введен резистор 1, одним концом соединенный с входом усилителя, введен транзистор 5, базой соединенный с другим концом резистора 1, введены резисторы 2 и 3, одним концом соединенные с базой транзистора 5, другим концом резистор 2 соединен с выходом усилителя, а резистор 3 - с базой введенного транзистора 8, введен резистор 4, одним концом соединенный с эмиттером транзистора 5, введены транзистора 7 и 12, коллектор транзистора 7 соединен с коллектором транзистора 8, эмиттер транзистора 8 соединен с эмиттером транзистора 12, база транзистора 12 заземлена, коллектор транзистора 12 соединен с базой транзистора 7, веден источник тока 9, одним концом соединенный с эмиттерами транзисторов 8 и 12, а другим концом с минусом питания, введен резистор 6, соединенный с эмиттером транзистора 7, введен резистор 11, одним концом соединенный с базой транзистора 7, введен диод 10, катодом соединенный с другим концом резистора 11, а анодом - с другими концами резисторов 4, 6, введен конденсатор 13, одним концом соединенный с эмиттером транзистора 5, а другим концом - с базой транзистора 25, введен транзистор 14, базой соединенный с коллектором транзистора 8, введен резистор 15, одним концом соединенный с эмиттером транзистора 14, а другим концом - с общей шиной питания, введен резистор 19, одним концом соединенный с плюсом питания, введены стабилитроны 16, 17, катод стабилитрона 16 соединен с другим концом резисторов 19, 4, 6, анод стабилитрона 16 соединен с катодом стабилитрона 17, анод стабилитрона 17 соединен с общей шиной питания, введен резистор 20, включенный между катодом стабилитрона 17 и базой транзистора 25, между эмиттером транзистора 14 и базой транзистора 23 введен резистор 18, введен конденсатор 21, одним концом соединенный с базой транзистора 23, введен резистор 22, одним концом соединенный с другим концом конденсатора 21, а другим концом - с общей шиной питания, введен резистор 26, одним концом соединенный с эмиттерами транзисторов 23, 25, а другим концом с общей шиной питания, введен резистор 24, одним концом соединенный с плюсом питания, а другим концом - с коллектором транзистора 25, введен транзистор 29, эмиттером соединенный с коллектором транзистора 25, введен стабилитрон 30, катодом соединенный с плюсом питания, а анодом - с базой транзистора 29, введен резистор 28, одним концом соединенный с общей шиной питания, а другим концом - с анодом стабилитрона 30, коллектор транзистора 29 соединен с базой транзистора 32, введены резисторы 27 и 33 одним концом соединенные с выходом усилителя, другой конец резистора 27 соединен с базой транзистора 32, другой конец резистора 33 соединен с эмиттером транзистора 32, введен конденсатор 31, включенный параллельно резистору 33, введен источник тока 34, одним концом соединенный с выходом усилителя, а другим концом - с минусом питания.To obtain extremely high linearity of the broadband amplifier in the prototype circuit [1] (see drawing) - transistors 23, 25, 29, 32, transistors 23 and 25 are connected by emitters, the collector of transistor 29 is connected to the base of transistor 32, collector of transistors 23 and 32 connected to the plus of the power supply - additional amplifier stages are introduced, the summation of the amplified signal and the signal with a low phase delay, a correction circuit, a circuit for setting operating modes, general and local negative feedback (OOS) are organized. Namely, a resistor 1 is introduced, one end connected to the input of the amplifier, a transistor 5 is inserted, a base connected to the other end of the resistor 1, resistors 2 and 3 are introduced, one end connected to the base of the transistor 5, the other end of the resistor 2 is connected to the output of the amplifier, and resistor 3 - with the base of the introduced transistor 8, a resistor 4 is inserted, connected to the emitter of the transistor 5 at one end, transistors 7 and 12 are inserted, the collector of transistor 7 is connected to the collector of transistor 8, the emitter of transistor 8 is connected to the emitter of transistor 12, the base of transistor 12 Azemelen, the collector of transistor 12 is connected to the base of transistor 7, a current source 9 is driven, one end connected to emitters of transistors 8 and 12, and the other end with a minus power supply, a resistor 6 connected to the emitter of transistor 7, a resistor 11 is inserted, one connected to one end with the base of transistor 7, a diode 10 is introduced, a cathode connected to the other end of the resistor 11, and an anode to the other ends of the resistors 4, 6, a capacitor 13 is inserted, one end connected to the emitter of the transistor 5, and the other end is connected to the base of the transistor 25, introduced transistor 14, baso connected to the collector of transistor 8, a resistor 15 is inserted, connected at one end to the emitter of transistor 14, and the other end is connected to a common power bus, a resistor 19 is inserted, connected at one end to the power plus, zener diodes 16, 17 are introduced, the zener diode cathode 16 is connected to the other end of the resistors 19, 4, 6, the anode of the zener diode 16 is connected to the cathode of the zener diode 17, the anode of the zener diode 17 is connected to a common power bus, a resistor 20 is inserted, connected between the cathode of the zener diode 17 and the base of the transistor 25, between the emitter of the transistor 14 and the base of the transistor 23 a resistor 18 is introduced, a capacitor 21 is introduced, connected at one end to the base of the transistor 23, a resistor 22 is inserted, connected at one end to the other end of the capacitor 21, and the other end is connected to a common power bus, a resistor 26 is inserted, connected at one end to the emitters of transistors 23, 25, and at the other end with a common power bus, a resistor 24 is inserted, one end connected to the plus of the power supply and the other end to the collector of transistor 25, a transistor 29 is inserted, an emitter connected to the collector of transistor 25, a zener diode 30 is inserted, the cathode is connected to plus m of power, and the anode with the base of the transistor 29, introduced a resistor 28, connected at one end to a common power bus, and the other end with the anode of the zener diode 30, the collector of transistor 29 is connected to the base of the transistor 32, the resistors 27 and 33 are connected at one end connected to the output of the amplifier, the other end of the resistor 27 is connected to the base of the transistor 32, the other end of the resistor 33 is connected to the emitter of the transistor 32, the capacitor 31 is introduced, connected in parallel with the resistor 33, the current source 34 is introduced, connected to the output of the amplifier at one end, and the min at the other end catfish food.

Схема (см. чертеж) работает следующим образом. Входной сигнал поступает на резистор 1, определяющий входное сопротивление схемы. На другой конец резистора 1 поступает сигнал ООС с выхода усилителя через резистор 2. Отсюда сигнал поступает на транзистор 5 и через согласующий резистор 3 на транзистор 8. С эмиттера транзистора 5 сигнал с малой фазовой задержкой через конденсатор 13 поступает на базу транзистора 25. А с коллектора транзистора 8 усиленный сигнал поступает на базу буферного транзистора 14. Транзистор 12 с источником тока 9 служат для поддержания нулевого начального входного и выходного напряжений. Входные начальные базовые токи транзисторов 5 и 8 взаимно компенсируются, что служит для поддержания нуля на выходе усилителя. Элементы 6, 7, 10, 11 служат для увеличения динамической нагрузки транзистора 8. С эмиттера транзистора 14 сигнал поступает на демпферную цепь, гасящую паразитные колебания, на элементах 18, 21, 22. С демпферной цепи усиленный низкочастотный сигнал поступает на базу транзистора 23. За счет эмиттерной связи транзисторов 23, 25 происходит суммирование низкочастотного сигнала с большим усилением и сигнала с малым фазовым запаздыванием. Цепи 16, 17, 19, 20, 28, 30 служат для задания рабочих режимов транзисторам в схеме. С коллектора транзистора 25 суммарный сигнал поступает на каскодный каскад на транзисторе 29. С коллектора транзистора 29 сигнал поступает на выходной повторитель с местной ООС. Элементы 27, 31, 33 уменьшают искажения и увеличивают широкополосность самого искажающего транзистора 32. Источник тока 34 задает выходной ток усилителя. Использование двух дифференциальных каскадов в качестве усилительных ступеней дает компенсацию нелинейности транзисторов. А общая глубокая широкополосная ООС за счет малой фазовой задержки имеет высокую эффективность. В результате на выходе усилителя получается усиленный широкополосный сигнал с предельно малыми искажениями на звуковых частотах.The scheme (see drawing) works as follows. The input signal is supplied to the resistor 1, which determines the input resistance of the circuit. At the other end of resistor 1, the OOS signal from the output of the amplifier through resistor 2 is received. From here, the signal goes to transistor 5 and through a matching resistor 3 to transistor 8. From the emitter of transistor 5, a signal with a low phase delay passes through capacitor 13 to the base of transistor 25. And with the collector of transistor 8, an amplified signal is supplied to the base of the buffer transistor 14. Transistor 12 with a current source 9 serve to maintain a zero initial input and output voltages. The input initial base currents of transistors 5 and 8 are mutually compensated, which serves to maintain zero at the output of the amplifier. Elements 6, 7, 10, 11 serve to increase the dynamic load of transistor 8. From the emitter of transistor 14, the signal enters the damper circuit damping spurious oscillations at elements 18, 21, 22. From the damper circuit, an amplified low-frequency signal is supplied to the base of transistor 23. Due to the emitter coupling of transistors 23, 25, the low-frequency signal with high gain and the signal with low phase delay are summed. Circuits 16, 17, 19, 20, 28, 30 are used to set operating modes for transistors in the circuit. From the collector of transistor 25, the total signal is supplied to the cascode stage on transistor 29. From the collector of transistor 29, the signal is fed to the output follower from the local OOS. Elements 27, 31, 33 reduce distortion and increase the broadband of the distorting transistor 32 itself. The current source 34 sets the output current of the amplifier. The use of two differential stages as amplifying steps compensates for the non-linearity of transistors. And the general deep broadband OOS due to the low phase delay has high efficiency. As a result, an amplified broadband signal with extremely small distortions at sound frequencies is obtained at the amplifier output.

ЛитератураLiterature

1. Ежков Ю.С. Справочник по схемотехнике усилителей. - 2-е изд., перераб. - М.: ИП РадиоСофт, 2002. - с.218, Рис.8.40.1. Ezhkov Yu.S. Handbook of amplifier circuitry. - 2nd ed., Revised. - M .: IP RadioSoft, 2002 .-- p.218, Fig. 8.40.

Claims (1)

Линейный широкополосный усилитель, содержащий первый, второй и третий транзисторы обратной проводимости, и первый транзистор прямой проводимости, первый и второй транзисторы обратной проводимости соединены эмиттерами, коллектор первого транзистора обратной проводимости соединен с плюсом питания, коллектор первого транзистора прямой проводимости соединен с базой третьего транзистора обратной проводимости, коллектор третьего транзистора обратной проводимости соединен с плюсом питания, отличающийся тем, что, с целью получения предельно-высокой линейности в него введены первый резистор, одним концом соединенный с входом усилителя, введены второй и третий резисторы, одним концом соединенные с другим концом первого резистора, другой конец второго резистора соединен с выходом усилителя, введен второй транзистор прямой проводимости, базой соединенный с другим концом первого резистора, а коллектором с минусом питания, введен четвертый резистор, одним концом соединенный с эмиттером второго транзистора прямой проводимости, введен четвертый транзистор обратной проводимости, базой соединенный с другим концом третьего резистора, введен пятый транзистор обратной проводимости, базой соединенный с общей шиной питания, введен первый источник тока, одним концом соединенный с эмиттерами четвертого и пятого транзисторов обратной проводимости, а другим концом соединенный с минусом питания, введен третий транзистор прямой проводимости, коллектором соединенный с коллектором четвертого транзистора обратной проводимости, а базой с коллектором пятого транзистора обратной проводимости, введен пятый резистор, одним концом соединенный с эмиттером третьего транзистора прямой проводимости, введен шестой резистор, одним концом соединенный с базой третьего транзистора прямой проводимости, введен диод, катодом соединенный с другим концом шестого резистора, введен шестой транзистор обратной проводимости, базой соединенный с коллектором четвертого транзистора обратной проводимости, введен седьмой резистор, одним концом соединенный с плюсом питания, введены первый и второй стабилитроны, анод первого стабилитрона соединен с катодом второго стабилитрона, анод второго стабилитрона соединен с общей шиной питания, другие концы четвертого, пятого, седьмого резисторов, анод диода, катод первого стабилитрона и коллектор шестого транзистора обратной проводимости соединены вместе, введен первый конденсатор, одним концом соединенный с эмиттером второго транзистора прямой проводимости, а другим концом с базой второго транзистора обратной проводимости, введен восьмой резистор, одним концом соединенный с катодом второго стабилитрона, а другим концом с базой второго транзистора обратной проводимости, введен девятый резистор, одним концом соединенный с эмиттером шестого транзистора обратной проводимости, а другим концом с общей шиной питания, введен десятый резистор, включенный между эмиттером шестого и базой первого транзисторов обратной проводимости, введен второй конденсатор, одним концом соединенный с базой первого транзистора обратной проводимости, введен одиннадцатый резистор, одним концом соединенный с другим концом второго конденсатора, а другим концом с общей шиной питания, введен двенадцатый резистор, одним концом соединенный с эмиттерами первого и второго транзисторов обратной проводимости, а другим концом с общей шиной питания, введен тринадцатый резистор, одним концом соединенный с плюсом питания, а другим концом с коллектором второго транзистора обратной проводимости, коллектор второго транзистора обратной проводимости соединен с эмиттером первого транзистора прямой проводимости, введен третий стабилитрон, катодом соединенный с плюсом питания, а анодом с базой первого транзистора прямой проводимости, введен четырнадцатый резистор, одним концом соединенный с общей шиной питания, а другим концом с анодом третьего стабилитрона, введен пятнадцатый резистор, включенный между базой третьего транзистора обратной проводимости и выходом усилителя, введен шестнадцатый резистор, включенный между эмиттером транзистора обратной проводимости и выходом усилителя, введен третий конденсатор, включенный параллельно шестнадцатому резистору, введен второй источник тока, одним концом соединенный с выходом усилителя, а другим концом с минусом источника питания. A linear broadband amplifier containing the first, second and third reverse conductivity transistors, and the first forward conductivity transistor, the first and second reverse conductivity transistors are connected by emitters, the collector of the first reverse conductivity transistor is connected to the power plus, the collector of the first forward conductivity transistor is connected to the base of the third reverse transistor conductivity, the collector of the third reverse conductivity transistor is connected to the power plus, characterized in that, in order to obtain a limit of very high linearity, the first resistor is inserted into it, connected at the amplifier input at one end, the second and third resistors are introduced at one end, connected at the other end of the first resistor at the other end, the other end of the second resistor is connected at the amplifier output, the second direct conductivity transistor connected to the base the other end of the first resistor, and a collector with a minus power supply, the fourth resistor is introduced, one end connected to the emitter of the second forward conductor transistor, the fourth reverse transistor is introduced A base connected to the other end of the third resistor, a fifth reverse conductivity transistor is introduced, a base connected to a common power bus, a first current source is introduced, one end connected to emitters of the fourth and fifth reverse conductivity transistors, and the other end is connected to the minus power, a third forward conductivity transistor, connected by a collector to the collector of the fourth reverse conductivity transistor, and the base with the collector of the fifth reverse conductivity transistor, introduced the fifth resistor, one the end connected to the emitter of the third direct current transistor, a sixth resistor is introduced, one end connected to the base of the third direct conductivity transistor, a diode is inserted, the cathode is connected to the other end of the sixth resistor, the sixth reverse conductivity transistor is introduced, the base connected to the collector of the fourth reverse conductivity transistor, the seventh resistor is introduced, connected at one end to the power plus, the first and second zener diodes are introduced, the anode of the first zener diode is connected to the cathode of the second zener diode on, the anode of the second zener diode is connected to a common power bus, the other ends of the fourth, fifth, seventh resistors, the anode of the diode, the cathode of the first zener diode, and the collector of the sixth reverse conductivity transistor are connected together, the first capacitor is introduced, connected at one end to the emitter of the second forward conductivity transistor, and at the other end with the base of the second reverse conductivity transistor, an eighth resistor is introduced, connected at one end to the cathode of the second zener diode, and at the other end with the base of the second reverse transistor In addition, a ninth resistor is introduced, one end connected to the emitter of the sixth reverse conductivity transistor, and the other end with a common power bus, a tenth resistor connected between the sixth emitter and the base of the first reverse conductivity transistor, a second capacitor is introduced, one end connected to the base of the first transistor reverse conductivity, introduced the eleventh resistor, connected at one end to the other end of the second capacitor, and the other end to a common power bus, introduced the twelfth resistor, one end m connected to the emitters of the first and second reverse conductivity transistors, and the other end with a common power bus, introduced the thirteenth resistor, connected to the power plus at one end and the collector of the second reverse conductivity transistor at the other end, the collector of the second reverse conductivity transistor connected to the emitter of the first transistor direct conductivity, introduced a third zener diode, connected to the power plus by a cathode, and the fourteenth resistor, one the end connected to the common power bus, and the other end to the anode of the third zener diode, the fifteenth resistor is inserted, connected between the base of the third reverse conductivity transistor and the output of the amplifier, the sixteenth resistor is connected, connected between the emitter of the reverse conductivity transistor and the output of the amplifier, the third capacitor is connected in parallel sixteenth resistor, introduced a second current source, one end connected to the output of the amplifier, and the other end with a minus power source.
RU2008135068/09A 2008-08-27 2008-08-27 Linear broad-band amplifier RU2387074C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008135068/09A RU2387074C1 (en) 2008-08-27 2008-08-27 Linear broad-band amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008135068/09A RU2387074C1 (en) 2008-08-27 2008-08-27 Linear broad-band amplifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008135068A RU2008135068A (en) 2010-03-10
RU2387074C1 true RU2387074C1 (en) 2010-04-20

Family

ID=42134721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008135068/09A RU2387074C1 (en) 2008-08-27 2008-08-27 Linear broad-band amplifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2387074C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591647C1 (en) * 2014-12-24 2016-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "АСТОР ТРЕЙД" (ООО "АСТОР ТРЕЙД") Electronic digital tachograph
RU2790616C1 (en) * 2022-12-09 2023-02-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Fast buffer ab class amplifier

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЕЖКОВ Ю.С. Справочник по схемотехнике усилителей. - М.: Радио Софт, 2002, с.218, рис.8.40. *
ПОЛОННИКОВ Д.Е. Операционные усилители: Принципы построения, теория, схемотехника. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.136 рис.4.9. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591647C1 (en) * 2014-12-24 2016-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "АСТОР ТРЕЙД" (ООО "АСТОР ТРЕЙД") Electronic digital tachograph
RU2804330C1 (en) * 2022-12-08 2023-09-28 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" X-band active phased array antenna transceiver module
RU2790616C1 (en) * 2022-12-09 2023-02-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Fast buffer ab class amplifier

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008135068A (en) 2010-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI424302B (en) Adaptive bias circuit for adaptively biasing a communication system
US7449957B2 (en) Radio frequency power amplifier
US20060145766A1 (en) Power amplifier with bias control
US10560060B2 (en) Linear CMOS PA with low quiescent current and boosted maximum linear output power
KR20100075416A (en) Systems and methods for self-mixing adaptive bias circuit for power amplifier
CN101764580A (en) Systems and methods for an adaptive bias circuit for a differential power amplifier
JP2010041233A (en) Detector circuit, and wireless communication system
CN211791447U (en) Bias circuit of radio frequency power amplifier and radio frequency power amplifier
US10749482B2 (en) Power amplification circuit
US8907728B2 (en) High power wideband amplifier and method
US20180234057A1 (en) Predistorter for compensating linearity of an amplifier
JP2012199746A (en) Doherty amplifier and bias setting method for doherty amplifier
CN112886932A (en) Power amplifier with linear design
RU2387074C1 (en) Linear broad-band amplifier
Yamashita et al. A 5-GHz fully integrated CMOS class-E power amplifier using self-biasing technique with cascaded class-D drivers
CN111193477B (en) Composite amplifier
CN105207633A (en) Power amplifier
US3501712A (en) High voltage transistor circuit
CN216390921U (en) Power amplifier
TWI474614B (en) Power amplifier
CN214380828U (en) Power amplifying system
WO2021042093A2 (en) Dynamic bias for doherty pa
US7474155B2 (en) Power amplifier
KR100600995B1 (en) Linear power amplifier for predistortion by using bypass capacitor
KR101178461B1 (en) Circuit for improving linearity of power amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100828