RU36590U1 - Broadband Power Amplifier Output Stage - Google Patents

Broadband Power Amplifier Output Stage Download PDF

Info

Publication number
RU36590U1
RU36590U1 RU2003130904/20U RU2003130904U RU36590U1 RU 36590 U1 RU36590 U1 RU 36590U1 RU 2003130904/20 U RU2003130904/20 U RU 2003130904/20U RU 2003130904 U RU2003130904 U RU 2003130904U RU 36590 U1 RU36590 U1 RU 36590U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
source
voltage
transistor
output
drain
Prior art date
Application number
RU2003130904/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.В. Затыльский
Original Assignee
Затыльский Лев Васильевич
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 Затыльский Лев Васильевич filed Critical Затыльский Лев Васильевич
Priority to RU2003130904/20U priority Critical patent/RU36590U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU36590U1 publication Critical patent/RU36590U1/en

Links

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области электронной техники и может быть использована для построения высокоточных усилителей на транзисторах, не искажающих усиливаемый электрический сигнал звуковых и ультразвуковых частот. Изобретения могут быть использованы в технике зв)асовоспроизведения и могут упростить, удешевить аппаратуру с широкополосными устройствами усиления мощности.The proposed utility model relates to the field of electronic technology and can be used to build high-precision transistor amplifiers that do not distort the amplified electrical signal of sound and ultrasonic frequencies. The inventions can be used in the technique of sound reproduction and can simplify, reduce the cost of equipment with broadband power amplification devices.

Известен п- каскадный транзисторный усилитель (см. а.с. СССР .№ 327568, опубл. в бюлл. «Открытия. Изобретения. Пром.образцы. Тов. Знаки , 1972, 5).A known c-stage transistor amplifier (see AS USSR. No. 327568, published in the bulletin "Discoveries. Inventions. Industrial samples. Comrade Signs, 1972, 5).

В известном п- каскадном транзисторном усилителе каскады построены из рпр- и прп- транзисторов, соединенных эмиттерами, в коллекторы одного из транзисторов включены резистивные нагрузки, база одного из транзисторов каждого последующего каскада, начиная со второго, подключена к нагрузке предыдущего каскада, базы всех других транзисторов соединены вместе, образуя общий управляющий электрод каскадов, подключенный к источнику питания через один общий элемент обратной связи каскадов.In the well-known cascade transistor amplifier, the cascades are built of RPR and PRP transistors connected by emitters, resistive loads are included in the collectors of one of the transistors, the base of one of the transistors of each subsequent stage, starting from the second, is connected to the load of the previous stage, the bases of all others transistors are connected together, forming a common cascade control electrode connected to a power source through one common cascade feedback element.

Недостатком многокаскадного усилителя является появление нелинейных искажений выходного сигнала, так как для соединения каскадов требуется значительное количество вспомогательныхThe disadvantage of a multistage amplifier is the appearance of nonlinear distortions of the output signal, since a significant number of auxiliary

элементов (RC-цепей ), каждый из которых вносит нелинейные искажения при переходных процессах.elements (RC circuits), each of which introduces nonlinear distortion during transients.

Известно, что качество полевого транзистора, и в частности, скорость его переключения, зависит от возможности подавления эффекта Миллера, обусловленного существованием паразитной емкости Сзс, которая является отрицательной обратной связью между входом и выходом транзистора (см. книгу: «Силовая электроника для любителей и профессионалов, Б.Ю.Семенов, «Солон-Р, М.,2001 г., стр. 69).It is known that the quality of a field-effect transistor, and in particular, its switching speed, depends on the possibility of suppressing the Miller effect due to the existence of an SZS parasitic capacitance, which is a negative feedback between the input and output of the transistor (see the book: “Power electronics for amateurs and professionals , B. Yu. Semenov, “Solon-R, M., 2001, p. 69).

Полевой транзистор является усилительным каскадом, выходной сигнал которого снимается с нагрузки в цепи стока. В таком каскаде выходной сигнал будет сдвигаться по фазе относительно входного на 180 °. Обратная связь Сзс настолько сильно уменьшает амплитуду выходного сигнала, что по отношению к нему входная емкость транзистора кажется больше, чем она есть на самом деле: С вх Сзи + (1+К у) Сзс, где К у SR н - коэффициент усиления каскада; S - силовая крутизна транзистора. Силовая крутизна S транзистора это параметр, определяющий амплитуду выходного тока при заданном управляющем воздействии. Как правило, при схемной разработке транзистора необходимо учитывать возможность появления амплитудных искажений усиливаемого выходного сигнала, способных уничтожить положительные свойства полевого транзистора.The field effect transistor is an amplifier stage, the output signal of which is removed from the load in the drain circuit. In such a cascade, the output signal will be shifted in phase relative to the input by 180 °. Feedback Szs so much reduces the amplitude of the output signal that with respect to it, the input capacitance of the transistor seems to be larger than it actually is: C input Szi + (1 + K y) Szs, where K y SR n is the gain of the cascade; S is the power slope of the transistor. The power slope S of the transistor is a parameter that determines the amplitude of the output current for a given control action. As a rule, in the circuit design of the transistor, it is necessary to take into account the possibility of the appearance of amplitude distortions of the amplified output signal that can destroy the positive properties of the field effect transistor.

Качество структуры полевого транзистора тем выше, чем выше крутизна и меньше комплексная динамическая нагрузка на усилителе мощности звуковой частоты, в том числе меньше и паразитная динамическая ёмкость, возникающая только при усилении управляющего сигнала на выходных электродах транзистора.The quality of the structure of a field-effect transistor is the higher, the higher the slope and the less complex dynamic load on the audio power amplifier, including the less stray dynamic capacitance that occurs only when the control signal is amplified at the output electrodes of the transistor.

Паразитная динамическая ёмкость зависит от коэффициента передачи и оказывает отрицательное влияние на стабилизациюSpurious dynamic capacitance depends on the gear ratio and has a negative effect on stabilization

напряжения. Если транзистор работает при коэффициенте усиления по напряжению, равном 1, то она практически не влияет на стабилизацию напряжения. Но если транзистор начинает работать при коэффициенте усиления по напряжению, большем 1, например, равном 100, то выходная паразитная динамическая ёмкость, умноженная на коэффициент усиления, возрастает в 100 раз и величина управляющего тока, требуемого на рассасывание этой динамической емкости, также возрастает в 100 раз.voltage. If the transistor operates at a voltage gain of 1, then it has little effect on voltage stabilization. But if the transistor starts to work at a voltage gain greater than 1, for example, equal to 100, then the output parasitic dynamic capacitance multiplied by the gain increases 100 times and the amount of control current required to absorb this dynamic capacitance also increases by 100 time.

Известен выходной каскад усилителя мощности по патенту Р Ф № 2094942, М.Кл.7: H03F 3/26, опубл. 27.10.97 г., выбранный в качестве ближайщего аналога.Known output stage of the power amplifier according to patent R f No. 2094942, M. Kl.7: H03F 3/26, publ. 10/27/97, selected as the closest analogue.

Известный выходной каскад усилителя мощности содержит выходные транзисторы, включенные по схеме с общим коллектором (стоком), имеющие истоковые (эммитерные) резисторы внутрикаскадной отрицательной обратной связи. Известный выходной каскад усилителя мощности также содержит первый, второй токозадающие элементы, первый, второй линейные, первый, второй нелинейные преобразователи напряжения в ток, первый, второй делители напряжения элементов обратной связи, включающие первый, второй и третий, четвертый резисторы соответственно, а также - первый и второй пгунтирующие элементы на конденсаторах, первые выводы которых соединены с неинвертирующими входами, а вторые выводы с выходами первого и второго линейных преобразователей напряжения в ток соответственно. Первый и второй элементы обратной связи выполнены в виде делителей напряжений на первом и четвертом резисторах соответственно, выводы первого и третьего резисторов соединены с неинвертирующими входами первого и второго нелинейных преобразователей напряжения в ток, а вторые выводы сThe known output stage of the power amplifier contains output transistors connected according to the scheme with a common collector (drain) having source (emitter) resistors of interstage negative feedback. The known output stage of the power amplifier also contains the first, second current-carrying elements, the first, second linear, first, second non-linear voltage-to-current converters, the first, second voltage dividers of the feedback elements, including the first, second and third, fourth resistors, respectively, and also - the first and second switching elements on capacitors, the first conclusions of which are connected to non-inverting inputs, and the second conclusions with the outputs of the first and second linear voltage to current converters correspond to Enno. The first and second feedback elements are made in the form of voltage dividers on the first and fourth resistors, respectively, the terminals of the first and third resistors are connected to the non-inverting inputs of the first and second nonlinear voltage-to-current converters, and the second conclusions with

инвертирующими входами первого и второго нелинейных преобразователей напряжения в ток соответственно.inverting inputs of the first and second non-linear voltage to current converters, respectively.

Известный выходной каскад усилителя мощности для его осуществления имеет следующие недостатки:The known output stage of a power amplifier for its implementation has the following disadvantages:

-значительные нелинейные искажения выходного сигнала при изменениях напряжения на выходных электродах транзисторов;-significant nonlinear distortion of the output signal when voltage changes at the output electrodes of transistors;

-отрицательное влияние комплексной динамической нагрузки на усилитель мощности звуковой частоты, искажение амплитудных и частотных параметров выходного сигнала в сравнении с параметрами на входе и, в следствие этого, ухудшение качества звука;- the negative effect of the complex dynamic load on the audio power amplifier, distortion of the amplitude and frequency parameters of the output signal in comparison with the parameters at the input and, as a consequence, the deterioration of sound quality;

-значительная величина тока покоя, равного 1 амперу, сложность схемы.- significant value of the quiescent current, equal to 1 ampere, the complexity of the circuit.

Технический результат предлагаемой полезной модели состоит в устранении указанных недостатков прототипа, а именно, в:The technical result of the proposed utility model is to eliminate these disadvantages of the prototype, namely, in:

-стабилизации напряжения на транзисторе за счет уменьшения нелинейных искажений выходного сигнала при изменениях напряжения на выходных электродах транзисторов;-stabilization of the voltage at the transistor by reducing non-linear distortion of the output signal when voltage changes at the output electrodes of the transistors;

-снижении влияния комплексной динамической нагрузки на усилитель мощности звуковой частоты за счет устранении влияния на амплитудные и частотные параметры выходного сигнала, возникающих из-за «эффекта Эрли, и, как следствие, ул)шении качества звука;-Reducing the effect of the complex dynamic load on the power amplifier of sound frequency by eliminating the effect on the amplitude and frequency parameters of the output signal arising from the “Earley effect, and, as a result, improving sound quality;

-снижении величины тока покоя в 20 раз (до 50 мампер);-Reducing the quiescent current by 20 times (up to 50 amperes);

-упрощении схемы за счет уменьщения количества каскадов усиления в усилителе мощности звуковой частоты;- Simplification of the circuit by reducing the number of amplification stages in the audio power amplifier;

-уменьщении рассеиваемой мощности на транзисторах выходного каскада;-reduction of power dissipation at the transistors of the output stage;

-снижении температурных нагрузок в 3-4 раза на транзисторах выходного каскада;-Reducing temperature loads by 3-4 times on the transistors of the output stage;

- расширение полосы пропускания выходного каскада.- expanding the bandwidth of the output stage.

Технический результат достигается следующим решением.The technical result is achieved by the following solution.

В выходном каскаде широкополосного усилителя мощности, содержащем выходные транзисторы, включенные по схеме с общим коллектором (стоком), имеющие истоковые (эммитерные) резисторы внутрикаскадной отрицательной обратной связи, согласно полезной модели, точка соединения истока первого транзистора с резистором отрицательной обратной связи присоединена к первому опорному источнику постоянного напряжения, например, стабилитрону, запитанному первым источником постоянного тока, сток первого транзистора запитан от первого повторителя напряжения, взятого с первого источника постоянного тока, и соединен источником тока, выполненным на токозадающем резисторе, со стоком второго транзистора и выходом второго повторителя напряжения, при этом первые транзистор и повторитель напряжения, соединенные с первым опорным источником постоянного напряжения, комплементарны вторым транзистору и повторителю напряжения, исток второго транзистора соединен со вторым опорным источником постоянного напряжения, запитанным вторым источником постоянного тока.In the output stage of a broadband power amplifier containing output transistors connected according to a common collector (drain) circuit, having source (emitter) resistors of interstage negative feedback, according to a utility model, the connection point of the source of the first transistor with a negative feedback resistor is connected to the first reference a constant voltage source, for example, a zener diode powered by a first direct current source, the drain of the first transistor is powered from the first repeater voltage taken from the first direct current source and connected by a current source, made on the current-setting resistor, to the drain of the second transistor and the output of the second voltage follower, while the first transistor and voltage follower connected to the first reference constant voltage source are complementary to the second transistor and repeater voltage, the source of the second transistor is connected to a second reference DC voltage source, powered by a second DC source.

Присоединение точки соединения истока первого транзистора с резистором отрицательной обратной связи к первому опорному источнику постоянного напряжения, например, стабилитрону, запитанному первым источником постоянного тока, и соединение точки стока первого транзистора как с первым повторителем напряжения, взятого с первого источника постоянного тока, так и посредством источника тока, выполненным на токозадаюшем резисторе, со стоком второго транзистора и выходом второго повторителя напряжения, обеспечивает уменьшение нелинейных искажений выходного сигналаConnecting the connection point of the source of the first transistor with a negative feedback resistor to the first reference DC voltage source, for example, a zener diode powered by the first DC source, and connecting the drain point of the first transistor with both the first voltage follower taken from the first DC source and through a current source made on a current-setting resistor, with the drain of the second transistor and the output of the second voltage follower, reduces non-linear and distortions of the output signal

при изменениях напряжения на выходных электродах транзисторов, а также улучшение частотных характеристик усилителя в целом.with changes in voltage at the output electrodes of transistors, as well as improving the frequency characteristics of the amplifier as a whole.

Первый и второй опорные источники постоянного тока (стабилитроны) преобразуют ток в постоянное напряжение и запитывают первый, второй повторители напряжения.The first and second reference DC sources (zener diodes) convert the current into constant voltage and feed the first, second voltage followers.

Первый, второй повторители напряжения поддерживают поочередно постоянное напряжение на первом, втором выходных транзисторах через источник тока токозадающего резистора, фиксируя на точках стока первого или второго транзистора напряжение относительно точек их истока. Повторители напряжения работают активно только в одну сторону, первый повторитель повторяет напряжение во время положительной полуволны, когда второй повторитель закрыт, и наоборот.The first, second voltage followers maintain alternately a constant voltage on the first, second output transistors through the current source of the current-setting resistor, fixing the voltage at the drain points of the first or second transistor relative to their source points. Voltage followers work actively only in one direction, the first follower repeats the voltage during the positive half-wave, when the second follower is closed, and vice versa.

Входное синусоидальное напряжение от первого источника постоянного тока поступает на сток первого выходного транзистора от первого повторителя напряжения, а на точку его истока - от первого опорного источника постоянного напряжения. Во время усиления положительной полуволны входного задающего сигнала первый выходной транзистор открыт, на его точках сток-исток поддерживается оптимальное стабильное напряжение в пределах 10-12 вольт, второй выходной транзистор закрыт, второй повторитель может быть закрыт.The input sinusoidal voltage from the first DC source is supplied to the drain of the first output transistor from the first voltage follower, and to the source point from the first reference DC voltage source. During amplification of the positive half-wave of the input driving signal, the first output transistor is open, at its drain-source points the optimal stable voltage is maintained within 10-12 volts, the second output transistor is closed, and the second repeater can be closed.

Во время усиления отрицательной полуволны сигнала первый выходной транзистор закрыт, второй выходной транзисторы открыт, на его точках сток-исток также поддерживается оптимальное стабильное напряжение в пределах 10-12 вольт.During amplification of the negative half-wave of the signal, the first output transistor is closed, the second output transistor is open, and at its drain-source points, the optimal stable voltage is also maintained within 10-12 volts.

Соединение первых транзистора и повторителя напряжения с первым опорным источником постоянного напряжения комплементарно второму транзистору и второму повторителюThe connection of the first transistor and the voltage follower with the first reference constant voltage source is complementary to the second transistor and the second follower

напряжения, и соединение истока второго транзистора со вторым опорным источником постоянного напряжения, запитанным вторым источником постоянного тока, позволяет снизить влияние комплексной динамической нагрузки, особенно, динамической паразитной ёмкости выходного каскада усилителя мощности звуковой частоты.voltage, and the connection of the source of the second transistor with the second reference constant voltage source, powered by the second constant current source, can reduce the influence of the complex dynamic load, especially the dynamic stray capacitance of the output stage of the audio frequency power amplifier.

Это объясняется тем, что в момент перехода через верхнюю точку преобразования отрицательной полуволны сигнала в положительную, когда второй транзистор закрывается, а первый открывается, закрывается второй повторитель напряжения и автоматически прекращает рассасывание емкости исток-сток второго транзистора.This is because at the moment of transition through the upper point of the conversion of the negative half-wave to the positive, when the second transistor closes and the first opens, the second voltage follower closes and automatically stops the source-drain capacitance of the second transistor.

Соединение стока первого транзистора с источником тока, выполненным на токозадающем резисторе, со стоком второго транзистора и выходами первого, второго повторителей напряжения, обеспечивает рассасывание ёмкости сток-исток через резистор током второго повторителя напряжения.The connection of the drain of the first transistor with the current source, made on the current-setting resistor, with the drain of the second transistor and the outputs of the first, second voltage followers, ensures the absorption of the drain-source capacity through the resistor with the current of the second voltage follower.

Токозадающий резистор, первый, и второй повторители напряжения поддерживают напряжение на выходных электродах первого, второго транзисторов постоянным, исключая динамическую емкость, при этом входной сигнал выходного каскада не нагружается динамической емкостью.The lead-in resistor, the first and second voltage followers keep the voltage at the output electrodes of the first, second transistors constant, excluding dynamic capacitance, while the input signal of the output stage is not loaded with dynamic capacitance.

Поддержание на выходных электродах транзистора оптимального стабильного напряжения в пределах 10-12 вольт в свою очередь снижает влияние «эффекта Эрли почти на 2 порядка, выходной сигнал усилителя повторяет входной с больщей степенью точности, нелинейные искажения значительно уменьшаются и, как следствие, улучшается качество звука усилителя мощности. Кроме того, это позволяет снизить величину тока покоя каскада, управляющегоMaintaining at the output electrodes of the transistor an optimal stable voltage within 10-12 volts, in turn, reduces the effect of the "Earley effect by almost 2 orders of magnitude, the output signal of the amplifier repeats the input with a greater degree of accuracy, non-linear distortions are significantly reduced and, as a result, the sound quality of the amplifier improves power. In addition, this reduces the quiescent current of the cascade controlling

ВЫХОДНЫМИ транзисторами, до 5-10 миллиампер нри величине нагрузочного тока, равной 30 ампер.OUTPUT transistors, up to 5-10 milliamps for a load current of 30 amperes.

Устранение влияния динамической емкости позволяет расширить полосу пропускания всего усилителя и повышает быстродействие усилителя, т.е. позволяет усилителю корректировать свои внутренние искажения.Eliminating the influence of dynamic capacitance allows you to expand the bandwidth of the entire amplifier and increases the speed of the amplifier, i.e. allows the amplifier to correct its internal distortion.

Сушность заявляемого технического решения поясняется изображенной на фигуре функциональной схемой выходного каскада широкополосного усилителя мощности.The sushiness of the claimed technical solution is illustrated by the functional diagram of the output stage of the broadband power amplifier shown in the figure.

На электродах сток-исток транзисторов выходного каскада широкополосного усилителя мощности в выходном каскаде широкополосного усилителя мощности предусмотрены выходные транзисторы 1,2, включенные по схеме с общим коллектором (стоком), имеющие истоковые (эммитерные) резисторы 3,4 внутрикаскадной отрицательной обратной связи. Точка соединения истока первого транзистора 1 с резистором отрицательной обратной связи присоединена к первому опорному источнику постоянного напряжения 5, запитанному первым источником 6 постоянного тока. Сток первого транзистора 1 запитан от первого повторителя напряжения 7, взятого с первого источника постоянного тока 6, и соединен источником тока, выполненным на токозадающем резисторе 8, со стоком второго транзистора 2 и выходом второго повторителя напряжения 9.On the electrodes of the drain-source transistors of the output stage of the broadband power amplifier, output transistors 1,2 are provided in the output stage of the broadband power amplifier, which are connected according to the common collector (drain) circuit, having source (emitter) resistors 3.4 of the internal cascade negative feedback. The connection point of the source of the first transistor 1 with a negative feedback resistor is connected to the first reference DC voltage source 5, powered by the first DC source 6. The drain of the first transistor 1 is powered from the first voltage follower 7, taken from the first DC source 6, and is connected by a current source made on the current-setting resistor 8, to the drain of the second transistor 2 and the output of the second voltage follower 9.

Первые транзистор 1 и повторитель напряжения 7, соединенные с первым опорным источником постоянного напряжения 5, комплементарны вторым транзистору 2 и повторителю 9 напряжения. Исток второго транзистора 2 соединен со вторым опорным источником постоянного напряжения 10, запитанным вторым источником постоянного тока 11.The first transistor 1 and the voltage follower 7 connected to the first reference DC voltage source 5 are complementary to the second transistor 2 and the voltage follower 9. The source of the second transistor 2 is connected to a second reference DC voltage source 10, powered by a second DC source 11.

Процесс стабилизации напряжения на элеюродах сток-исток транзисторов выходного каскада широконолосного усилителя мощности ведется в следующей последовательности:The process of stabilizing the voltage on the elektrooda drain-source transistors of the output stage of a wide-band power amplifier is carried out in the following sequence:

-снимают напряжение с электрода истока первого транзистора и относительно него выставляют постоянное рабочее напряжение, взятое от первого опорного источника постоянного напряжения, запитанного первым источником постоянного тока;- they remove the voltage from the source electrode of the first transistor and set a constant operating voltage relative to it, taken from the first reference constant voltage source, powered by the first constant current source;

-электрод стока первого транзистора запитывают постоянным рабочим напряжением от первого повторителя напряжения, взятого с первого источника постоянного тока;- the drain electrode of the first transistor is supplied with a constant operating voltage from the first voltage follower, taken from the first direct current source;

-электрод стока первого транзистора соединяют источником тока со стоком второго транзистора и выходом второго повторителя напряжения комплементарно второму транзистору и повторителю напряжения;- the drain electrode of the first transistor is connected by a current source to the drain of the second transistor and the output of the second voltage follower complementary to the second transistor and the voltage follower;

-снимают напряжение с электрода истока второго транзистора и относительно него выставляют постоянное рабочее напряжение, взятое от второго опорного источника постоянного напряжения, запитанного вторым источником постоянного тока.- remove the voltage from the source electrode of the second transistor and set a constant operating voltage relative to it, taken from the second reference constant voltage source, powered by the second constant current source.

При подаче входного напряжения на первый 6 , второй 11 затворы (базы) выходных транзисторов 1,2 на первом выходном транзисторе 1 усиливается положительная полуволна входного задающего сигнала, начинается изменение напряжения, изменяются его параметры. Чтобы напряжение на первом выходном транзисторе 1 не менялось, его сток соединен с первым повторителем напряжения 7, взятого с первого источника постоянного тока 6 , а точка соединения истока первого транзистора 1с резистором отрицательной обратной связи присоединена к первому опорному источнику постоянного напряжения (стабилитрону) 5, запитанному первым источником постоянного тока 6.When the input voltage is applied to the first 6, second 11 gates (bases) of the output transistors 1,2, the positive half-wave of the input driving signal is amplified on the first output transistor 1, the voltage begins to change, its parameters change. So that the voltage at the first output transistor 1 does not change, its drain is connected to the first voltage follower 7, taken from the first DC source 6, and the connection point of the source of the first transistor 1 with a negative feedback resistor is connected to the first reference DC voltage source (zener diode) 5, powered by the first DC source 6.

Повторитель напряжения 7 повторяет напряжение источника постоянного напряжения 5, фиксируя на стоке напряжение относительно истока транзистора 1 в пределах 8-12 вольт. Поскольку сток первого транзистора 1 запитан от первого повторителя напряжения 7 и соединен с источником тока, выполненным на токозадающем резисторе 8, то на протяжении положительной полуволны входного задающего сигнала все параметры выходного транзистора, зависящие от напряжения сток-исток, остаются неизменными.The voltage follower 7 repeats the voltage of the DC voltage source 5, fixing the voltage on the drain relative to the source of the transistor 1 within 8-12 volts. Since the drain of the first transistor 1 is powered from the first voltage follower 7 and is connected to a current source made on the current-sensing resistor 8, during the positive half-wave of the input driving signal, all parameters of the output transistor, depending on the drain-source voltage, remain unchanged.

Во время усиления отрицательной полуволны сигнала первый повторитель напряжения 7 работает как повторитель напряжения, а первый выходной транзистор 1 закрыт, второй повторитель 10 и второй выходной транзисторы 2 открыты.During amplification of the negative half-wave of the signal, the first voltage follower 7 operates as a voltage follower, and the first output transistor 1 is closed, the second follower 10 and the second output transistor 2 are open.

Второй повторитель напряжения 10 повторяет напряжение источника постоянного напряжения 9, фиксируя на стоке напряжение относительно истока транзистора 2 в пределах 8-12 вольт, т.е. на его точках сток-исток также поддерживается оптимальное стабильное напряжение.The second voltage follower 10 repeats the voltage of the constant voltage source 9, fixing the voltage relative to the source of the transistor 2 in the range of 8-12 volts at the drain, i.e. at its drain-source points, the optimum stable voltage is also maintained.

Поскольку сток второго транзистора 2 запитан от второго повторителя напряжения 10 и соединен с источником тока, выполненным на токозадающем резисторе 8, то на протяжении отрицательной полуволны входного задающего сигнала все параметры второго выходного транзистора 2, зависящие от напряжения сток-исток, также остаются неизменными.Since the drain of the second transistor 2 is powered from the second voltage follower 10 and connected to a current source made on the current-sensing resistor 8, during the negative half-wave of the input driving signal, all parameters of the second output transistor 2, depending on the drain-source voltage, also remain unchanged.

Когда положительная полуволна входного напряжения начинает уменьщаться по абсолютному значению, то первый повторитель напряжения 7 закрывается и поддержание постоянного напряжения на первом выходном транзисторе 1 осуществляет второй повторитель напряжения 10 через источник тока токозадающего резистора 8.When the positive half-wave of the input voltage begins to decrease in absolute value, the first voltage follower 7 is closed and the constant voltage at the first output transistor 1 is maintained by the second voltage follower 10 through the current source of the current-setting resistor 8.

Когда отрицательная полуволна входного напряжения начинает уменьшаться по абсолютному значению, то поддержание постоянного напряжения на втором выходном транзисторе осуществляет первый повторитель напряжения.When the negative half-wave of the input voltage begins to decrease in absolute value, the first voltage follower maintains a constant voltage at the second output transistor.

При переходе через верхнюю точку преобразования отрицательной полуволны сигнала в положительную, когда второй транзистор 2 закрывается , а первый 1 открывается, закрывается второй повторитель напряжения 10 и автоматически прекращает рассасывание емкости исток-сток второго транзистора 2.When passing through the upper point of conversion of the negative half-wave of the signal to positive, when the second transistor 2 closes and the first 1 opens, the second voltage follower 10 closes and the source-drain capacitor of the second transistor 2 automatically stops absorbing.

При переходе через верхнюю точку преобразования положительной полуволны сигнала в отрицательную, когда первый транзистор 1 закрывается, а второй 2 открывается, закрывается первый повторитель напряжения 7, автоматически прекращает рассасывание емкости истоксток второго транзистора 2.When passing through the upper point of conversion of the positive half-wave of the signal to negative, when the first transistor 1 closes and the second 2 opens, the first voltage follower 7 closes, automatically stops the resorption of the sources of the sources of the second transistor 2.

На ёмкости сток-исток первого транзистора 1 остается первоначальное напряжение, величина которого может быть равна амплитуде предыдущей положительной полуволны.At the drain-source capacitance of the first transistor 1, the initial voltage remains, the value of which can be equal to the amplitude of the previous positive half-wave.

Схема выходного каскада может работать в жестком режиме В, тогда как выходному каскаду по прототипу, работающему в режиме А-В, присущи значительное внутреннее искажение.The output stage circuit can operate in hard mode B, while the output stage of the prototype operating in the A-B mode has significant internal distortion.

Claims (1)

Выходной каскад широкополосного усилителя мощности, содержащий выходные транзисторы, включенные по схеме с общим коллектором (стоком), имеющие истоковые (эммитерные) резисторы внутрикаскадной отрицательной обратной связи, отличающийся тем, что точка соединения истока первого транзистора с резистором отрицательной обратной связи присоединена к первому опорному источнику постоянного напряжения, например стабилитрону, запитанному первым источником постоянного тока, сток первого транзистора запитан от первого повторителя напряжения, взятого с первого источника постоянного тока, и соединен источником тока, выполненным на токозадающем резисторе, со стоком второго транзистора и выходом второго повторителя напряжения, при этом первые транзистор и повторитель напряжения, соединенные с первым опорным источником постоянного напряжения, комплементарны вторым транзистору и повторителю напряжения, исток второго транзистора соединен со вторым опорным источником постоянного напряжения, запитанным вторым источником постоянного тока.The output stage of a broadband power amplifier, containing output transistors connected according to a common collector (drain) circuit, having source (emitter) resistors of interstage negative feedback, characterized in that the connection point of the source of the first transistor with a negative feedback resistor is connected to the first reference source DC voltage, for example a zener diode powered by a first DC source, the drain of the first transistor is powered from the first voltage follower, squeezed from the first direct current source, and is connected by a current source, made on the current-setting resistor, to the drain of the second transistor and the output of the second voltage follower, while the first transistor and voltage follower connected to the first reference DC voltage source are complementary to the second transistor and voltage follower, the source of the second transistor is connected to a second reference DC voltage source, powered by a second DC source.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003130904/20U 2003-10-27 2003-10-27 Broadband Power Amplifier Output Stage RU36590U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003130904/20U RU36590U1 (en) 2003-10-27 2003-10-27 Broadband Power Amplifier Output Stage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003130904/20U RU36590U1 (en) 2003-10-27 2003-10-27 Broadband Power Amplifier Output Stage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU36590U1 true RU36590U1 (en) 2004-03-10

Family

ID=36296837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003130904/20U RU36590U1 (en) 2003-10-27 2003-10-27 Broadband Power Amplifier Output Stage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU36590U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523947C1 (en) * 2013-01-11 2014-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") Output stage of power amplifier based on complementary transistors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523947C1 (en) * 2013-01-11 2014-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") Output stage of power amplifier based on complementary transistors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3318725B2 (en) Analog filter circuit
WO2014113369A1 (en) Telescopic op-amp with slew rate control
US11296685B2 (en) PWM modulator having quantizer calibratable for multi-non-ideal gain-affecting characteristics
US10411664B2 (en) Chopper-stabilized amplifier with analog-driven level shifter
TW201312932A (en) Amplification systems and methods with distortion reductions
KR20040048988A (en) Operational amplifier with chopped input transistor pair
US20130113550A1 (en) Switched-capacitor filter
TWI796348B (en) An error amplifier and a pulse width modulation circuit
JP2007116568A (en) Differential amplifier
CN116232331A (en) Dynamic error elimination integrator applied to high-precision Sigma-Delta ADC
JPH10510963A (en) Low voltage linear output buffer operational amplifier
US6734725B2 (en) Power amplifier
Nauta et al. Analog line driver with adaptive impedance matching
KR100767581B1 (en) Differential type operational amplifier
US20220082592A1 (en) Current detection circuit for loudspeaker
RU36590U1 (en) Broadband Power Amplifier Output Stage
US7030697B1 (en) Method and apparatus for providing high common-mode rejection ratio in a single-ended CMOS operational transconductance amplifier
US7071781B2 (en) High speed, high resolution amplifier topology
US7701283B2 (en) Power amplifier with noise shaping
RU2261526C2 (en) Method for regulating voltage across drain-source electrodes of output-stage transistors in broadband power amplifier and output stage implementing it
RU2658818C1 (en) Differential voltage-current converter with wide range of linear operation
CN113258908A (en) Dual bootstrapping for open loop pulse width modulation drivers
JP2004282479A (en) Transconductance amplifier
JP2003524980A (en) Electronic circuit including a differential pair and having reproducing means for reproducing the transconductance of the differential pair
CN117294142B (en) Voltage conversion circuit

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20061028