RU2601182C1 - Two-cycle power amplifier - Google Patents

Two-cycle power amplifier Download PDF

Info

Publication number
RU2601182C1
RU2601182C1 RU2015140772/08A RU2015140772A RU2601182C1 RU 2601182 C1 RU2601182 C1 RU 2601182C1 RU 2015140772/08 A RU2015140772/08 A RU 2015140772/08A RU 2015140772 A RU2015140772 A RU 2015140772A RU 2601182 C1 RU2601182 C1 RU 2601182C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transistor
transformer
output
emitter
input
Prior art date
Application number
RU2015140772/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Васильевич Тарасов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова"
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2015140772/08A priority Critical patent/RU2601182C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2601182C1 publication Critical patent/RU2601182C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

FIELD: radio electronics.
SUBSTANCE: invention relates to radio electronics and can be used as an amplifier of high power sinusoidal oscillations. In power amplifier with transformer input and output, each arm of which is made on transistor with resistor in emitter, second outputs of resistors in emitters of both arms are connected to common point of the circuit. Collectors are connected to extreme connections of the primary winding of the output transformer, load is connected to its secondary winding. power supply source is connected between middle point of the primary winding of the output transformer and the common point of the circuit. Input signal source is connected to the primary winding of the input transformer. Two additional resistors are included in amplifier circuit. First additional resistor is connected between the first output of the secondary winding of the input transformer and first transistor base, and connection point of first additional resistor and first transistor base is connected to second transistor emitter. Second additional resistor is connected between the second output of the secondary winding of the input transformer and second transistor base, and connection point of second additional resistor and second transistor base is connected to first transistor emitter.
EFFECT: separation of functions of limitation of reverse voltage and control of output power.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в качестве усилителя синусоидальных колебаний повышенной мощности.The invention relates to the field of electronics and can be used as an amplifier of sinusoidal oscillations of increased power.

Известен двухтактный усилитель мощности [1] с трансформаторными входом и выходом, содержащий два транзистора, эмиттеры которых соединены с общей точкой схемы, базы обоих транзисторов соединены с общей точкой схемы через резисторы, коллекторы транзисторов присоединены к крайним выводам первичной обмотки выходного трансформатора, между средней точкой первичной обмотки и общей точкой схемы включен источник питания, нагрузка подключена ко вторичной обмотке выходного трансформатора, выводы вторичной обмотки входного трансформатора соответственно соединены с базами транзисторов, а источник усиливаемого сигнала подключен к первичной обмотке входного трансформатора.Known push-pull power amplifier [1] with transformer input and output, containing two transistors, the emitters of which are connected to a common point of the circuit, the bases of both transistors are connected to a common point of the circuit through resistors, collectors of transistors are connected to the extreme terminals of the primary winding of the output transformer, between the midpoint the primary winding and the common point of the circuit includes a power source, the load is connected to the secondary winding of the output transformer, the terminals of the secondary winding of the input transformer respectively They are connected to transistor bases, and the source of the amplified signal is connected to the primary winding of the input transformer.

Поскольку усилители мощности работают с большими входными сигналами, очень часто обратное напряжение между базой и эмиттером транзисторов в таком усилителе превышает величину, разрешенную техническими условиями.Since power amplifiers work with large input signals, very often the reverse voltage between the base and the emitter of transistors in such an amplifier exceeds the value allowed by the technical conditions.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является двухтактный усилитель мощности [2] с трансформаторным входом и выходом, каждое плечо которого выполнено на транзисторе с резистором в цепи эмиттера, причем база транзистора соединена с одним концом соответствующей вторичной обмотки входного трансформатора, другой конец каждой вторичной обмотки входного трансформатора подключен к эмиттеру транзистора противоположного плеча.The closest in technical essence to the claimed technical solution is a push-pull power amplifier [2] with a transformer input and output, each arm of which is made on a transistor with a resistor in the emitter circuit, the transistor base being connected to one end of the corresponding secondary winding of the input transformer, the other end of each the secondary winding of the input transformer is connected to the emitter of the transistor of the opposite arm.

В таком усилителе величина обратного напряжения между базой и эмиттером транзистора определяется разностью между величиной напряжения на вторичной обмотке входного трансформатора и величиной напряжения на резисторе в цепи эмиттера открытого транзистора. Таким образом, в известном устройстве резистор в цепи эмиттера, снижая величину обратного напряжения закрытого транзистора, одновременно уменьшает коэффициент усиления усилителя.In such an amplifier, the magnitude of the reverse voltage between the base and the emitter of the transistor is determined by the difference between the magnitude of the voltage on the secondary winding of the input transformer and the magnitude of the voltage across the resistor in the emitter circuit of the open transistor. Thus, in the known device, the resistor in the emitter circuit, while reducing the reverse voltage value of the closed transistor, simultaneously reduces the gain of the amplifier.

Техническим результатом настоящего изобретения является разделение функций ограничения обратного напряжения и регулирования выходной мощности усилителя.The technical result of the present invention is the separation of the functions of limiting the reverse voltage and regulating the output power of the amplifier.

Технический результат достигается тем, что в двухтактном усилителе мощности с трансформаторным входом и выходом, каждое плечо которого выполнено на транзисторе с резистором в эмиттере, вторые выводы резисторов в эмиттерах транзисторов обоих плеч соединены с общей точкой схемы, коллекторы транзисторов подключены к крайним выводам первичной обмотки выходного трансформатора, к вторичной обмотке которого подключена нагрузка, между средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора и общей точкой схемы подключен источник питания, а источник усиливаемого сигнала подключен к первичной обмотке входного трансформатора, в схему усилителя введены два дополнительных резистора, причем первый дополнительный резистор включен между первым выводом вторичной обмотки входного трансформатора и базой первого транзистора и точка соединения первого дополнительного резистора и базы первого транзистора подключена к эмиттеру второго транзистора, а второй дополнительный резистор включен между вторым выводом вторичной обмотки входного трансформатора и базой второго транзистора и точка соединения второго дополнительного резистора и базы второго транзистора подключена к эмиттеру первого транзистора.The technical result is achieved in that in a push-pull power amplifier with a transformer input and output, each arm of which is made on a transistor with a resistor in the emitter, the second terminals of the resistors in the emitters of the transistors of both arms are connected to a common point in the circuit, the collectors of the transistors are connected to the extreme terminals of the primary output winding a transformer, to the secondary winding of which a load is connected, between the midpoint of the primary winding of the output transformer and the common point of the circuit is connected and the source of the amplified signal is connected to the primary winding of the input transformer, two additional resistors are introduced into the amplifier circuit, the first additional resistor connected between the first terminal of the secondary winding of the input transformer and the base of the first transistor and the connection point of the first additional resistor and the base of the first transistor is connected to the emitter of the second transistor, and a second additional resistor is connected between the second terminal of the secondary winding of the input transformer and the base of the second transistor pa and the connection point of the second additional resistor and the base of the second transistor is connected to the emitter of the first transistor.

На фиг. 1 представлена схема двухтактного усилителя мощности. Двухтактный усилитель мощности содержит источник усиливаемого сигнала 1, входной трансформатор 2, первый транзистор 3 с резистором 4 в цепи эмиттера, второй транзистор 5 с резистором 6 в цепи эмиттера, первый дополнительный резистор 7, второй дополнительный резистор 8, выходной трансформатор 9, нагрузку 10 и источник питания 11.In FIG. 1 is a diagram of a push-pull power amplifier. A push-pull power amplifier contains an amplified signal source 1, an input transformer 2, a first transistor 3 with a resistor 4 in the emitter circuit, a second transistor 5 with a resistor 6 in the emitter circuit, a first additional resistor 7, a second additional resistor 8, an output transformer 9, a load of 10, and power source 11.

На фиг. 2 представлены результаты моделирования работы двухтактного усилителя мощности. На фиг. 2 цифрами обозначено: 12 - выходной сигнал источника 1, 13 - сигнал между базой и эмиттером первого транзистора 3, 14 - сигнал между базой и эмиттером второго транзистора 5, 15 - сигнал на коллекторе первого транзистора 3, 16 - сигнал на коллекторе второго транзистора 5, 17 - выходной сигнал усилителя.In FIG. 2 presents the results of modeling the operation of a push-pull power amplifier. In FIG. 2 numbers indicate: 12 - the output signal of the source 1, 13 - the signal between the base and the emitter of the first transistor 3, 14 - the signal between the base and the emitter of the second transistor 5, 15 - the signal on the collector of the first transistor 3, 16 - the signal on the collector of the second transistor 5 , 17 - output signal of the amplifier.

Двухтактный усилитель мощности работает следующим образом. Двухполярный синусоидальный сигнал от источника 1 через выходную обмотку трансформатора 2 и резисторы 7 и 8 поступает на базы соответственно первого 3 и второго 5 транзисторов, соединенные с эмиттерами соответственно второго 5 и первого 3 транзисторов. Таким образом, между базой и эмиттером первого транзистора 3 и базой и эмиттером второго транзистора 5 поочередно через половину периода исходного сигнала прикладывается напряжение открывающей полярности, при этом переходы база-эмиттер каждого из транзисторов 3, 5 в совокупности с резисторами 7, 8 работают как полупроводниковый ограничитель напряжения. Ограничение величины обратного напряжения на переходах база-эмиттер каждого транзистора достигается тем, что переходы включены встречно и прямое (открывающее) напряжение одного транзистора будет обратным для другого. Таким образом, величина обратного напряжения у каждого транзистора никогда не превышает прямого напряжения. Форма сигналов между базами и эмиттерами транзисторов 3 и 5 приведены на фиг. 2 под номерами 13 и 14 соответственно.Push-pull power amplifier operates as follows. The bipolar sinusoidal signal from source 1 through the output winding of transformer 2 and resistors 7 and 8 is supplied to the bases of the first 3 and second 5 transistors, respectively, connected to the emitters of the second 5 and first 3 transistors, respectively. Thus, between the base and emitter of the first transistor 3 and the base and emitter of the second transistor 5, alternating voltage is applied alternately after half the period of the initial signal, while the base-emitter transitions of each of the transistors 3, 5 in combination with resistors 7, 8 work as a semiconductor voltage limiter. Limiting the magnitude of the reverse voltage at the base-emitter junctions of each transistor is achieved by the fact that the junctions are turned on in the opposite direction and the forward (opening) voltage of one transistor will be reverse for the other. Thus, the magnitude of the reverse voltage at each transistor never exceeds the forward voltage. The waveform between the bases and emitters of transistors 3 and 5 is shown in FIG. 2 under numbers 13 and 14 respectively.

Транзисторы 3 и 5 открываются поочередно через половину периода и ток от источника 11 протекает поочередно через каждую половину первичной обмотки выходного трансформатора 9 и соответствующий резистор 4 или 6. Противофазные токи первичной обмотки складываются во вторичной обмотке выходного трансформатора и поступают в нагрузку 10. Изменением величины резисторов 4 и 6 в эмиттерах транзисторов регулируется выходная мощность усилителя.Transistors 3 and 5 open alternately after half the period and the current from the source 11 flows alternately through each half of the primary winding of the output transformer 9 and the corresponding resistor 4 or 6. The antiphase currents of the primary winding are added to the secondary winding of the output transformer and enter the load 10. By changing the value of the resistors 4 and 6 in the emitters of transistors is regulated by the output power of the amplifier.

На фиг. 2 показано соотношение амплитуд и частоты входного 12 и выходного 17 сигналов предлагаемого усилителя мощности. Амплитуда синусоидального сигнала источника 1 равна 5 В, частота 5 МГц. Коэффициент трансформации входного трансформатора 2 по напряжению равен 2. Величина дополнительных резисторов 7, 8 равна 0,5 Ом. Величина резисторов 4, 6 в эмиттерах транзисторов равна 2 Ом. Коэффициент трансформации выходного трансформатора 9 по напряжению равен 10. Сопротивление нагрузки 10 равно 50 Ом. Напряжение источника питания 11 равно 28 В.In FIG. 2 shows the ratio of the amplitudes and frequencies of the input 12 and output 17 signals of the proposed power amplifier. The amplitude of the sinusoidal signal of source 1 is 5 V, the frequency is 5 MHz. The transformation coefficient of the input transformer 2 by voltage is 2. The value of the additional resistors 7, 8 is 0.5 Ohms. The value of resistors 4, 6 in the emitters of transistors is 2 ohms. The transformation ratio of the output transformer 9 by voltage is 10. The load resistance 10 is 50 Ohms. The voltage of the power source 11 is 28 V.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Проектирование радиопередающих устройств. Учебное пособие для вузов под редакцией В.В. Шахгильдяна, М.: Радио и связь, 1993, стр. 107, рис. 2.11б.1. Design of radio transmitting devices. Textbook for universities edited by VV Shahgildyan, Moscow: Radio and Communications, 1993, p. 107, fig. 2.11b.

2. Авторское свидетельство СССР №507912, 25.03.76. Двухтактный усилитель мощности.2. USSR Author's Certificate No. 507912, 25.03.76. Push-pull power amplifier.

Claims (1)

Двухтактный усилитель мощности с трансформаторным входом и выходом, каждое плечо которого выполнено на транзисторе с резистором в эмиттере, вторые выводы резисторов в эмиттерах транзисторов обоих плеч соединены с общей точкой схемы, коллекторы транзисторов подключены к крайним выводам первичной обмотки выходного трансформатора, к вторичной обмотке которого подключена нагрузка, между средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора и общей точкой схемы подключен источник питания, к первичной обмотке входного трансформатора подключен источник усиливаемого сигнала, отличающийся тем, что в схему двухтактного усилителя введены два дополнительных резистора, причем первый дополнительный резистор включен между первым выводом вторичной обмотки входного трансформатора и базой первого транзистора и точка соединения первого дополнительного резистора и базы первого транзистора подключена к эмиттеру второго транзистора, а второй дополнительный резистор включен между вторым выводом вторичной обмотки входного трансформатора и базой второго транзистора и точка соединения второго дополнительного резистора и базы второго транзистора подключена к эмиттеру первого транзистора. A push-pull power amplifier with a transformer input and output, each arm of which is made on a transistor with a resistor in the emitter, the second terminals of the resistors in the emitters of the transistors of both arms are connected to a common point in the circuit, the transistor collectors are connected to the extreme terminals of the primary winding of the output transformer, to the secondary winding of which load, between the midpoint of the primary winding of the output transformer and the common point of the circuit, a power source is connected, to the primary winding of the input transformer an amplified signal source is connected, characterized in that two additional resistors are introduced into the push-pull amplifier circuit, the first additional resistor connected between the first terminal of the secondary winding of the input transformer and the base of the first transistor, and the connection point of the first additional resistor and the base of the first transistor connected to the emitter of the second transistor, and the second additional resistor is connected between the second terminal of the secondary winding of the input transformer and the base of the second transistor and point c The connection of the second additional resistor and the base of the second transistor is connected to the emitter of the first transistor.
RU2015140772/08A 2015-09-24 2015-09-24 Two-cycle power amplifier RU2601182C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015140772/08A RU2601182C1 (en) 2015-09-24 2015-09-24 Two-cycle power amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015140772/08A RU2601182C1 (en) 2015-09-24 2015-09-24 Two-cycle power amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2601182C1 true RU2601182C1 (en) 2016-10-27

Family

ID=57216429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015140772/08A RU2601182C1 (en) 2015-09-24 2015-09-24 Two-cycle power amplifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2601182C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU507912A1 (en) * 1974-03-18 1976-03-25 Предприятие П/Я А-3697 Push-pull power amplifier
SU614523A1 (en) * 1974-04-01 1978-07-05 Предприятие П/Я В-8117 Push-pull power amplifier
SU1314439A1 (en) * 1985-11-18 1987-05-30 Предприятие П/Я Р-6510 Two-step power amplifier

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU507912A1 (en) * 1974-03-18 1976-03-25 Предприятие П/Я А-3697 Push-pull power amplifier
SU614523A1 (en) * 1974-04-01 1978-07-05 Предприятие П/Я В-8117 Push-pull power amplifier
SU1314439A1 (en) * 1985-11-18 1987-05-30 Предприятие П/Я Р-6510 Two-step power amplifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03148903A (en) Electron gain control device
US4097767A (en) Operational rectifier
US3747006A (en) High speed amplifier for use with an inductive load
JPH0865134A (en) Buffer circuit
US9246448B2 (en) Amplification circuit
RU2601182C1 (en) Two-cycle power amplifier
US2816179A (en) Transistor push-pull amplifier
JP2016072653A (en) Driver circuit
US20050168275A1 (en) Common mode feedback in high speed differential output circuits
US20170272061A1 (en) Voltage clamping circuit
EP3713082A1 (en) Amplification circuit
US11171620B2 (en) Interface circuit and corresponding method
WO2018180111A1 (en) Noise removal circuit
JP2624338B2 (en) Automatic duty adjustment circuit
Djukić et al. A novel current-mode precision full-wave rectifier for small-amplitude signal
JPS6251077B2 (en)
JPS6129215A (en) Analog switching circuit
JPS5654117A (en) Schmitt circuit
JP6933797B2 (en) Audio amplifier and audio power amplifier
RU2468504C1 (en) Complementary differential amplifier with paraphase output
JPS6338889B2 (en)
US9374050B1 (en) Level-shifting amplifier
Class Power Amplifiers
RU2156537C1 (en) Linear power amplifier
JPS6110340Y2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20190801