SU1083338A1

SU1083338A1 - Glass b+c power amplifier

Info

Publication number: SU1083338A1
Application number: SU807771146A
Authority: SU
Inventors: Борисов Василев Васил; Михайлов Софиянски Васил; Василев Василев Борис
Original assignee: Институт По Радиоэлектроника,София (Инопредприятие)
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1984-03-30
Also published as: DE3012919A1; BG29119A1; FR2453537A1; FR2453537B3

Abstract

The amplifier comprises a preamplifier (1) with complementary transistors coupled through resistors (2) to the signal source. The collector of each transistor is connected to the base of a control transistor (3, 8) whose emmitter is connected to one pole of a centre tapped d.c. supply. The collector connections are to the base of power transistors (5, 9, 7, 10) of B and C class amplifiers. The emitter circuits of the complementary power transistors are connected to their respective primary windings (11, 12) of the output transformer supplying the amplifier load (16), and also through feedback resistors (13, 14) to the preamplifier. The circuit eliminates the need for large electrolytic capacitors in the class B amplifier reducing cost, bulk, and also the tendency to signal distortion.

Description

, Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс при проволочной радиофикации, где необходим высокий КПД и включение выход ного трансформатора об зательно. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс усилитель мощности класса в + С , содержащий входной усилительный кас кад и выходной двухтактный усилитель- to Ром ныи каскад, каждое плечо которого вьтолнено на последовательно соединенных управл ющем транзисторе, вкл ченном по схеме с общим эмиттером, имеющем одно структуру, и включенных параллельно источнику питани последовательно по посто нному току первом транзисторе, работающем в режиме класса С , втором транзисторе j работающем в режиме класса 8 имеющгк другую структуру, и первичной обмотке выходного трансформатора , при этом управл ющий транзистор одного плеча, первый и второй тран зисторы другого плеча имеют одну структуту, а также соединенные после довательно по-посто нному току первьй и второй переключающие диоды, включенные между выходом первого транзистора .одного плеча и выходом. первого транзистора другого плеча (Авторское свидетельство НРБ № 20519, кл. Н 03 F 3/26, 1975). Недостатком известного усилител работающего с высоким КПД вл етс то, что дл его нормального функцио нировани в режиме класса 0 (ре жим слабого сигнала) принципиально необходимы два электролитных конденсатора большой емкости и относительно высокого напр жени , которые определ ют средний потенциал дл общей точки коллекторов транзис торов, работающих в режиме класса Б Через эти конденсаторы проходит весь ток нагрузки. Они значительно увеличивают объем и массу усилител и внос т частотные искажени на низ ких частотах. Кроме того, включение выходных транзисторов по схеме с общим эмиттером определ ет значительные нелинейные и частотные искажени . Цель изобретени - уменьшение частотных искажений и упрощение. Поставленна цель Достигаетс тем, что в усилителе мощности класса .6+ С , содержащем входной усилительный каскад и выходной двухтакт38 ныи усилительный каскад, каждое пле-чо которого выполнено на последовательно соединенных управл ющем транзисторе , включенном по схеме с общим эмиттером, имеющим одну структуру , и включенных параллельно.источнику питани последовательно по посто нному току первом транзисторе, работающем в режиме класса С , втотранзисторе , работающем в режине класса ft , имеющих другую структуру , и первичной обмотке, вых.одного трансформатора, при этом управл ющий транзистор одного плеча, первьй и второй транзисторы другого плеча имеют одну структуру, а также соединенные последовательно по посто нному току первьй и второй переключающие диоды, включенные |Между выходом первого транзистора одного плеча и выходом первого транзистора другого плеча, источник питани выполнен с заземпенной средней точкой, в каждое плечо выходного двухтактного усилительного каскада между коллеитрром управл ющего транзистора и базами первого и второго транзистора введены соответственно первьй и второй дополнительные пр мосмещенные диоды, эмиттер управл ющего транзистора соединен с соответствующей шиной источника питани , а первый и второй транзисторы в каждом плече выходного двухтактного усилительного каскада включены по схеме с общим колле.ктором, при этом эмиттер первого транзистора, имеющего n-p-t -структуру, одного плеча выходного двухтактного усилительного каскада соединен с катодом первого переключан цего диода, а эмиттер первого транзистора, имеющего р-п-р-структуру, другого пле.ча выходного двухтактного усилительного каскада соединен с анодом второго переключающего диода, при этом объединенные выводы переключаю1цих диодов соединены с заземпенной средней точкой источника питани , причем входной усилительный каскад выполнен по симметричной двухтактной схеме на транзисторах разной структуру , совпадающей со структурой первого и второго транзисторов одноименного плеча выходного двухтактного усилительного каскада, эмиттеры транзисторов входного усилительного каскада через соответствующие резисторы обратной св зи соединеныThe invention relates to radio engineering and can be used in wire radioing, where high efficiency is required and switching on the output transformer is necessary. The closest in technical essence to the present invention is a class B + C power amplifier containing an input amplifier circuit and an output push-pull amplifier Rom and cascade, each arm of which is connected to a control transistor connected in series with a common emitter, having one structure, and connected in parallel to the power source in series via direct current the first transistor operating in the mode of class C, the second transistor j operating in the mode of the class 8 having another page the structure and the primary winding of the output transformer, with the control transistor of one shoulder, the first and second transistors of the other shoulder having the same structure, as well as the first and second switching diodes connected between the output of the first transistor. shoulder and exit. the first transistor of the other arm (Copyright certificate NRB number 20519, class H 03 F 3/26, 1975). A disadvantage of the known high-efficiency amplifier is that in order for it to function normally in class 0 mode (low signal mode), two large-capacity electrolytic capacitors and a relatively high voltage that determine the average potential for a common collector point are essential. tori operating in Class B mode. Through these capacitors passes the entire load current. They significantly increase the volume and mass of the amplifier and introduce frequency distortions at low frequencies. In addition, the inclusion of output transistors in a common emitter circuit determines significant non-linear and frequency distortions. The purpose of the invention is to reduce frequency distortion and simplify. Goal Achieved by the fact that in a power amplifier of class .6+ С containing an input amplifier stage and an output two-shot38 current amplifier stage, each speaker of which is connected to a control transistor connected in series with a common emitter having one structure, and connected in parallel to the power source in series at a direct current, the first transistor operating in class C mode, the transistor operating in the class ft direction, having a different structure, and the primary winding, in one transformer, while the control transistor of one shoulder, the first and second transistors of the other shoulder have one structure, as well as the first and second switching diodes connected in series through the direct current between the output of the first transistor of the other shoulder, the power source is made with a specific midpoint, in each arm of the output push-pull amplifying stage between the control transistor's collet and the bases of the first and second transistors in The first and second additional direct diodes are connected respectively, the emitter of the control transistor is connected to the corresponding power supply bus, and the first and second transistors in each arm of the output push-pull amplifier stage are connected according to the common speaker circuit, while the emitter of the first transistor having npt - the structure of one arm of the output push-pull amplifier cascade is connected to the cathode of the first switched diode, and the emitter of the first transistor having a pn-p-structure, the other ple.cha you the push-pull amplifier stage is connected to the anode of the second switching diode; the amplifier stage, the emitters of the transistors of the input amplifier stage through the corresponding resistors back connection is connected

с заземленной средней точкой источника питани , а через резисторы общей отрицательной обратной св зи с эмиттером соответствующих вторых транзисторов одноименного плеча выходного двухтактного усилительного .каскада.with a grounded midpoint of the power supply, and through the resistors of a common negative feedback with the emitter of the respective second transistors of the same name arm of the output push-pull amplifier circuit.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема усилител мощности класса .В + С.The drawing shows a circuit diagram of a power amplifier .B + C class.

Усилитель мощности класса ,В +С содержит входной усилительный кас- . кад 1, выходной двухтактный усилительный каскад, каждое плечо которого выполнено на упрал ющем транзисторе 2, первом и втором транзисторах 3 и 4, первый и второй дополнительные пр мосмещенные диоды 5 и 6, первичную обмотку выходного трансформатора 7, а также первый и второй переключающие диоды 8 и 9, источник 10 питани , нагрузку 11, резисторы 12 обратной св зи, резисторы 13 общей отрицательной обратной св зи.The power amplifier of a class, B + C contains an input amplifier box-. frame 1, output push-pull amplifier cascade, each arm of which is arranged on the pilot transistor 2, the first and second transistors 3 and 4, the first and second additional forward-shifted diodes 5 and 6, the primary winding of the output transformer 7, and the first and second switching diodes 8 and 9, power supply 10, load 11, feedback resistors 12, total negative feedback resistors 13.

Усилитель работает следующим образом.The amplifier works as follows.

При подаче слабого входного сигнала , в зависимости от его пол рности , открываютс управл ющий транзистор 2 и второй транзистор 4. Вторые транзисторы 4 выходного двухтактного усилительного каскада работают в режиме класса В с половиной питающего напр жение и отдают мощность нагрузке 11. Первые транзисторы 3 выходного двухтактного усилительного каскада в этом амплитудном интервале заперты, так .как они работают в режиме класса С. С нарастанием амплитуды входного сигнала, когда значение амплитуды достигает уровн , близкого к 50% его максимального значени , вторые транзисторы 4, работающего в режиме класса В оказываютс в состо нии, близком к насьщ енному. Тогда создаютс услови дл отпирани первых транзисторов 3, работающих в режиме класса С. Наступает интервал коммутации . Ток, текущий через открытьй первый (второй) переключающий диод 8 (9), уменьшаетс и в конце интервала коммутации его значение становитс равным нулю. Отсюда начинаетс мощньш пиковый интервал работы - открьшаютс первые транзисторы 3, работающие в режиме класса С . Мощность пикового интервала в нагрузке определ етс соответствующими первыми транзисторами 3, работающимис целым питающим напр жением источника питани . Первые дополнительные .пр мосмещенные диоды 5 вл ютс ограничительными.When a weak input signal is applied, depending on its polarity, the control transistor 2 and the second transistor 4 open. The second transistors 4 of the output push-pull amplifier stage operate in class B mode with half the supply voltage and give power to the load 11. The first transistors 3 of the output push-pull amplifier cascade in this amplitude interval are locked, as they operate in class C. With the amplitude of the input signal increases, when the amplitude value reaches a level close to 50% of its max. In principle, the second transistors 4 operating in the class B mode are in the state close to the real one. Then conditions are created for unlocking the first transistors 3 operating in the mode of class C. The switching interval begins. The current flowing through the open first (second) switching diode 8 (9) decreases and at the end of the switching interval its value becomes zero. From here, a powerful peak operation interval begins — the first transistors 3 operating in the class C mode open. The peak power of the load is determined by the respective first transistors 3 operating by the whole supply voltage of the power supply. The first additional offset diodes 5 are restrictive.

Таким образом, в предлагаемом усилителе мощности класса В + С нар ду с упрощением схемы расшир етс частотный диапазон, уменьщаетс коэффициент гармоник, уменьшаютс частотные искажени , а также по вл етс возможность более высокой степени интегрального исполнени .Thus, in the proposed Class B + C power amplifier, along with the simplification of the circuit, the frequency range is expanded, the harmonic coefficient decreases, the frequency distortions are reduced, and a higher degree of integral performance appears.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Народной республики Болгарии.It is recognized as an invention according to the results of the examination carried out by the Office for the Invention of the People's Republic of Bulgaria.

10ten

е-e-

Claims

CLASS B + C POWER AMPLIFIER containing an input amplifier stage and an output push-pull amplifier stage, each arm of which is made in series with a control transistor connected in a circuit with a common emitter having one structure and connected in parallel with the power source in series with the DC current of the first transistor operating in class C mode, a second transistor operating in class B mode, having a different structure, and the primary winding of the output transformer, while controlling the transistor of one arm, the first and second transistors of the other arm have one structure, as well as connected in series by direct current. the first and second switching diodes connected between the output of the first transistor of one arm and the output of the first transistor of the other arm midpoint, in each arm of the output push-pull amplifier stage between the collector of the control transistor and the bases of the first and second transistors, the first and second additional forward biased diodes are introduced, the emitter of the control transistor is connected n with a corresponding power supply bus, and the first and second transistors in each arm of the output push-pull amplifier stage are connected according to a common collector circuit, while the emitter of the first transistor having a P-ρ-η structure, one arm of the output push-pull amplifier stage is connected to the cathode of the first switching diode, and the emitter of the first transistor, having a p-η-ρ-structure, of the other! arm of the output push-pull amplifier stage is connected to the anode! the second switching diode, while the combined terminals of the switching diodes are connected to the grounded midpoint of the power source, ¹ and the input amplifier stage is made according to a symmetrical push-pull circuit on transistors of different structures, coinciding with the structure of the first and second transistors of the same arm of the output push-pull amplifier stage, emitters of the input transistors amplifier stage through the corresponding feedback resistors are connected to the grounded midpoint of the power source, and Through the resistors of the general negative feedback - with the emitters, the tera of the corresponding second transistors of the same arm of the output push-pull amplifier stage.

SU „„ 1083338