SU1156238A1

SU1156238A1 - Push-pull amplifier

Info

Publication number: SU1156238A1
Application number: SU833600879A
Authority: SU
Inventors: Василий Николаевич Ногин; Николай Борисович Догадин
Original assignee: Nogin Vasilij N; Dogadin Nikolaj B
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1985-05-15

Abstract

ДВУХТАКТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий в каждом плече последова-.. тельно соединенные по посто нному току первый и второй транзисторы, включенные по схеме с общим эмиттером , базы которых объединены через резистор, причем структура первого и второго транзисторов первого плеча противоположна структуре первого и второго транзисторов второго плеча двухтактного усилител , а также первый и второй диоды, причем.анод первого диода подключен к коллектору первого транзистора первого плеча, катод второго диода - к коллектору первого транзистора второго плеча двухтактного усилител , а анод второго диода через первый конденсатор соединен с первым выводом нагрузоч ного резистора, второй вывод которого подключен к общей шине, а также третий и четвертьй транзисторы, имеющие структуру первого и второго транзисторов соответственно второго и первого плеч двухтактного усили- ., тел , базы которых объединены и через элемент гальванической разв зки подключены к источнику входного сигНсша , эмиттеры объединены и через второй конденсатор подключены к общей шине, а коллектор второго транзистора второго плеча через третий конденсатор соединен с первым выводом нагрузочного резистора, отличающийс тем, что, с целью .уменьшени нелинейных и частотных искажений, введены первый и второй дополнительные диоды, четвертый конденсатор, который включен между катодом первого диода и нагрузочным резистором, коллекторы вторых транзисторов первого и второго плеч двухтактного усилител объединены, анод первого дополнительного диода подключен к катоду первого диода , а катод - к коллектору третьего :л транзистора, анод второго дополнит ел ьг35 N3 ного диода соединен с коллектрро четвертого транзистора, а катод эо с анодом второго диода, причем базы вторых транзисторов первого и второго плеч двухтактного усилител через соответствующие дополнительные элементы гальванической разв зки подключены к источнику входного сигнала.A TWO-TURN AMPLIFIER, containing in each shoulder a series of DC and DC first and second transistors connected in a common emitter circuit, the bases of which are combined through a resistor, the structure of the first and second transistors of the second push-pull amplifier arm, as well as the first and second diodes, and the first diode anode is connected to the collector of the first transistor of the first shoulder, the cathode of the second diode to the collector of the first transistor and the second arm of the push-pull amplifier, and the anode of the second diode through the first capacitor connected to the first output of the load resistor, the second output of which is connected to the common bus, as well as the third and fourth transistors having the structure of the first and second transistors of the second and first push-pull amplifiers ., bodies, the bases of which are connected and connected through an element of galvanic isolation, are connected to the input signal source, the emitters are connected and connected via a second capacitor to the common bus, and the collector is second The second transistor of the second arm is connected via a third capacitor to the first output of the load resistor, characterized in that, in order to reduce nonlinear and frequency distortions, the first and second additional diodes are introduced, the fourth capacitor that is connected between the cathode of the first diode and the load resistor, the second collectors the transistors of the first and second shoulders of the push-pull amplifier are combined, the anode of the first additional diode is connected to the cathode of the first diode, and the cathode is connected to the collector of the third: l transistor, the anode torogo complement ate g35 N3 diode and connected to kollektrro fourth transistor and the cathode to the anode eo second diode, the base of the second transistor of the first and second arms a push-pull amplifier via corresponding additional galvanic decoupling elements are connected to the input source.

Description

111 Изобретение относитс к радиотех нике и может использоватьс в выход ных каскадах усшштапей низкой частоты . Цель изобретени - уменьшение нелинейных и частотных искажений. На чертеже изображена принципиальна электрическа схема двухтакт ного усилител . Двухтактный усилитель содержит в каждом плече первый транзистор 1 (2), второй транзистор 3(4) и резис тор 5(6), а также содержит первый 7 и второй 8 диоды, первый 9, второй 10, третий 11 и четвертый 12 конден саторы, третий 13 и четэертьй 14 транзисторы, первый 15 и второй 16 дополнительные диоды, элемент 17 гальванической разв зки, дополнител ные элементы 18 и 19 гальванической разв зки, нагрузочный резистор 20, источник 21 питани . Двухтактный усилитель работает следун цим образом. Как в исходном состо нии, так и , при работе двухтактного усилител напр жени на втором 10 и третьем ,11 конденсаторах устанавливаютс рав ными Е/2, на первом конденсаторе 9 Е/4 , а на четвертом конденсаторе 12 3 Е/4, где Е - напр жение источника 21 питани . Все эти конденсаторы имеют большие емкости и поэтому напр жени на них практически посто нны. Плечи двухтактного усилител работают поочередно , а один полупериод усиливаемого колебани работают первый 1, второй 3 и четвертый 14 транзисторы а в другой - первый 2, второй 4 и третий 13 транзисторы, причем вторые транзисторы 3 и 4 работают только при больших мгновенных значени х усиливаемого колебани . В первый полупериод при малых мгновенных значени х работают одновременно первый 1 и четвертый 14 транзисторы. Ток коллектора первого транзистора 1 про текает через первый диод 7, четвертый конденсатор 12, нагрузочный { езистор 20 и источник 21 питани . Напр жением питани в данном случае вл етс разность напр жений источни 21 питани и четвертого конденсатора 12. Эта разность равна Е/4. Ток коллектора четвертого транзистора 14 пр текает через второй дополнительный диод 16,первый конденсатор 9, нагру зочный резистор 20, второй конденсатор 10, а напр жением питани вл етс разность напр жений на втором 10 и первом 9 конденсаторах, равна тоже Е/4. Токи первого 1 и четвертого 14 транзисторов протекают через нагрузочный резистор 20 одновременно в одном и том же направлении, При больших мгновенных значени х колебани напр жение коллектор-эмиттер первого транзистора 1 становитс малым, и открываетс второй транзистор 3. Его ток коллектора течет через третий конденсатор 11, нагрузочный резистор 20, источник.21 питани и через первый транзистор 1, а напр жением питани вл етс разность напр жений источника 21 питани и третьего конденсатора 11, равна Е/2. После отпирани второго транзистора 3 напр жение на нагрузочном резисторе 20 от протекани его тока возрастает и за-., пирает первый 7 и второй 16 дополнительные диоды. Во второй полупериод аналогично работают первый 2, второй 4 и третий 13 транзисторы. При малых мгновенных значени х Колебани работают одновременно первый 2 и третий 13 транзисторы . Ток первого транзистора 2 течет через нагрузочный резистор 20, первый конденсатор 9 и второй диод 8, а ток ;ретьего транзистора 13 - через второй конденсатор 10, нагрузочный резистор 20, четвертый конденсатор 12 и первьй дополнительньй диод 15. При больших мгновенных значени х открываетс второй транзистор 4. Его ток течет через первый транзистор 2, нагрузочный резистор 20 и третий конденсатор 11, который в это врем вл етс источником напр жени питани , равным Ё/2. После открывани второго транзистора 4 напр жени на нагрузочном резисторе 20 возрастает, и второй 8 и первьй 15 дополнительный диоды запираютс . I В каждый полулериод при больших мгновенных значени х колебани напр жение питани составл ет Е/2, а при малых мгновенных значени х - Е/4, т.е вдвое меньше, что и уменьшает расход энергии питани , т.е.обеспечивает повышенный коэффициент полезного действи . Череэ каждый из конденсаторов токи, прс текающие в разные полуперио-. ды, равны по величине, но противоположны по направлению. Поэтому напр жени на конденсаторах в среднем за период не завис т от амплитуды усиливаемого колебани . В случае использовани источника 21 питани со средней точкой, котора вл етс общей шиной, отпадает необходимость включени второго 10 и тре т-ьего 11 конденсаторов. В этом рлучае эмиттеры третьего 13 и четвертого 14 транзисторов подключены к общей пшне, а объединенные коллекторы вторых транзи ;т6|ров 3 и 4 непосредственно подключены к нагрузочному резистору 20. Кроме этого, элемент 17 гальванической разв зки и дополнительные элементы 18 и 19 гальванической разв зки могут быть выполнены в виде разделительных конденсаторов.111 The invention relates to radio engineering and can be used in low-frequency output stages. The purpose of the invention is to reduce non-linear and frequency distortions. The drawing shows a circuit diagram of a push-pull amplifier. The push-pull amplifier in each arm contains the first transistor 1 (2), the second transistor 3 (4), and the resistor 5 (6), and also contains the first 7 and second 8 diodes, the first 9, the second 10, the third 11, and the fourth 12 capacitors , the third 13 and four transistors, the first 15 and the second 16 additional diodes, the galvanic isolation element 17, the additional galvanic isolation elements 18 and 19, the load resistor 20, the power source 21. The push-pull amplifier works as follows. Both in the initial state and, when the push-pull voltage amplifier is operating, on the second 10 and third, 11 capacitors are set to E / 2, on the first capacitor 9 E / 4, and on the fourth capacitor 12 3 E / 4, where E - voltage of power source 21. All of these capacitors have large capacitances and therefore the voltage on them is almost constant. The shoulders of a push-pull amplifier work alternately, and one half-period of amplified oscillation operates the first 1, second 3 and fourth 14 transistors and in the other the first 2, second 4 and third 13 transistors, and the second transistors 3 and 4 work only for large instantaneous values of the amplified oscillation . In the first half period, at low instantaneous values, the first 1 and fourth 14 transistors operate simultaneously. The collector current of the first transistor 1 flows through the first diode 7, the fourth capacitor 12, the load {ezistor 20 and the power source 21. The supply voltage in this case is the voltage difference between the power supply 21 and the fourth capacitor 12. This difference is equal to E / 4. The collector current of the fourth transistor 14 is passed through the second additional diode 16, the first capacitor 9, the load resistor 20, the second capacitor 10, and the supply voltage is the voltage difference across the second 10 and first 9 capacitors, also equal to E / 4. The currents of the first 1 and fourth 14 transistors flow through the load resistor 20 simultaneously in the same direction. With large instantaneous oscillation values, the collector-emitter voltage of the first transistor 1 becomes small, and the second transistor 3 opens. Its collector current flows through the third capacitor 11, the load resistor 20, the power source 21 and through the first transistor 1, and the power supply voltage is the difference in voltage between the power supply source 21 and the third capacitor 11, equal to E / 2. After unlocking the second transistor 3, the voltage across the load resistor 20 from the flow of its current increases and, the first 7 and the second 16 additional diodes go up. In the second half-cycle, the first 2, second 4 and third 13 transistors work in a similar way. At low instantaneous values of the oscillation, the first 2 and third 13 transistors operate simultaneously. The current of the first transistor 2 flows through the load resistor 20, the first capacitor 9 and the second diode 8, and the current; the circuit of the transistor 13 through the second capacitor 10, the load resistor 20, the fourth capacitor 12 and the first additional diode 15. At large instantaneous values, the second opens transistor 4. Its current flows through the first transistor 2, the load resistor 20 and the third capacitor 11, which at this time is the source of the supply voltage, equal to E / 2. After the opening of the second transistor 4, the voltage across the load resistor 20 increases, and the second 8 and the first 15 additional diodes close. I At each half-cycle, at large instantaneous oscillations, the supply voltage is E / 2, and at small instantaneous values, E / 4, i.e., half as much, which reduces the power consumption of the supply, i.e., provides an increased beneficial action. Each of the capacitors currents flowing in different half-periodes. dy, equal in magnitude, but opposite in direction. Therefore, the voltages across the capacitors do not depend on average for the period on the amplitude of the amplified oscillation. In the case of using a power source 21 with a midpoint, which is a common bus, there is no need to connect the second 10 and the third 11 capacitors. In this case, the emitters of the third 13 and fourth 14 transistors are connected to a common pshne, and the combined collectors of the second transistor; m6 | 3 and 4 are directly connected to the load resistor 20. In addition, the element 17 is galvanically isolated and additional elements 18 and 19 are galvanically developed Zki can be made in the form of coupling capacitors.

Claims

TWO-STREAM AMPLIFIER, containing in each arm a sequential ,. The first and second transistors are connected by direct current and connected in a circuit with a common emitter, the bases of which are connected through a resistor, the structure of the first and second transistors of the first arm being the opposite of the structure of the first and second transistors of the second arm of a push-pull amplifier, and also the first and second diodes, The anode of the first diode is connected to the collector of the first transistor of the first arm, the cathode of the second diode is connected to the collector of the first transistor of the second arm of a push-pull amplifier, and the anode of the second diode through the first capacitor is connected to the first output of the load resistor, the second output of which is connected to a common bus, as well as the third and fourth transistors having the structure of the first and second transistors of the second and first arms of the push-pull amplifier, respectively, the bases of which are combined and are connected to the input source through a galvanic isolation element the signal, the emitters are combined and connected through a second capacitor to a common bus, and the collector of the second transistor of the second Shoulder through the third capacitor is connected to the first output m of a load resistor, characterized in that, in order to reduce non-linear and frequency distortions, the first and second additional diodes are introduced, the fourth capacitor is connected between the cathode of the first diode and the load resistor, the collectors of the second transistors of the first and second arms of the push-pull amplifier are combined, the anode the first additional diode is connected to the cathode of the first diode ', and the cathode is connected to the collector of the third transistor, the anode of the second additional diode is connected to the collector of the fourth transistor, and the cathode with a Odom second diode, the base of the second transistor of the first and second arms a push-pull amplifier via corresponding additional galvanic isolation elements are connected to the input source.

<I 1156238