SU1231578A1 - Усилитель мощности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электронике . Повышаетс  выходна  мощность и стабильность режима но иосто нному току. Усилитель (У) мощности содержит выходные транзисторы (Т) 1 и 2 токосъемные резисторы (Р) 3 и 4, шины 5 и 6 источников питани . 1-ые Р 7 и 8, 1-ые и 2-ые Т 9, 10 и 11, 12, 2-ые Р 13 и 14, конденсаторы 15 и 16, дифференциальные У 17 и 18, 3-й Р 19 и 20, Р цепи токовой обратной св зи 21-24, Р 25 н 26 цепи обР JpJ IJ V I rd Cn-T-al ратной св зи ио напр жению, выход У 27, конденсаторы 28 и 29 Р 30, вход УЗ, диоды 32 и 33, выходные Т 34 и 35, токосъемные Р 36 и 37, 1-ые Р 38 и 39, 1-ые и 2-ые Т 40, 41 и 42, 43, 2-ые Р 44 и 45, дифференциальные У 46 и 47, 3-й Р 48 и 49. Р 50 и 51 цепи токовой обратной св зи , Р 52, конденсатор 53, выход 54, Р 55 и 5G, вход идентичного дополнительного У мощности 57, диоды 58 и 59. Повьпиение стабильности режима достигаетс  введением во 2-ое плечо 2-го Т одинаковой структуры с 1-м Т, 2-го Р и конденсатора и в каждое плечо - дифференциального У, 3-го Р, цепи токовой обратной св зи и цепи обратной св зи по напр жению. Повышение выходной мощности достигаетс  введением идентичного дополнительного У мощности, На ил. приведена схема У в мостовом включений. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. s JpJ Cn-T-al С to (Л ND СО ел 00

Description

Изобретение относитс  к электро нике и может быть использовано в качестве усилител  мощности низкой частоты.

Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности режима по посто нному току .и повышение выходной мощности.

На фиг.1 приведена принципиальна  электрическа  схема усилител  мопщости; на фиг.2 - схема yci-шите- л  мощности в мостовом включении.

Усилитель мощности содержит вы- ход1ше транзисторы 1 и 2, токосъем- ные рези.сторы 3 и 4, шины 5 и 6 источников питани , первые резисторы 7 и 8, соответственно первые и вторые транзисторы 9,10 и 11,12, вторы резисторы 13 и 14, конденсаторы 15 и 16, дифференциальные усилители 17 и 18, третьи резисторы 19 и 20, резисторы 21-24 цепи токовой обратной св зи, резисторы 25 и 26, цепи обратной св зи по напр жению, выход

27усзшител  моищости, конденсаторы

28и 29, резистор 30, вход 31 усилител  мощности, дио,ды 32 и 33, выходные транзисторы 34 и 35, токо- съемные резисторы 36 и 37, первые резисторы 38 и 39, соответственно первые Л вторые транзисторы 40,41 и 42, 43, вторые резисторы 44 и 45, дифферен1Ц1альные усилители 46 и 47, третьи резисторы 48 и 49, резисторы 50 и 51 цепи токовой обратной св зи, резистор 52 и конденсатор 53 цепи обратной св зи по напр жению, выход 54, резисторы 55 и 56, вход

57 идентичного дополнительного усилтел  мощности и диоды 58 и 59.

Усилитель работает следующим образом.

В отсутствии сигнала ток поко  выходного транзистора 1 стабилизируетс  отрицательной обратной св зь ( ООС) по посто ипо гу току, контур которой замыкаетс  через выходной транзистор 1, второй транзистор 1I, диф Ференциальный усилитель 17, резисторе 21 л 23 цепи токовой обратной св зи (ОС). Падение напр жени  на токосъемном резисторе 3 сравниваетс  с помощью второго транзистора 11 и третьего резистора 19 с опорным 1гапр жением на первом транзисторе 9 и первом резисторе 7. При этом диод 32 остаетс  в нёпрохо д - .щем состо нии и его вли нием можно

10

15

20

25

315782

пренебречь. Первый и второй тргшзис- торы выполн ютс  на интегральной паре, и этим достигаетс  температурна  компенсаци  дрейфа. Ангиюгично обеспечиваетс  стабильность тока iio-i; ко  выхО Дного транзистора 2 во втором плече двухтактного усилител  мощности. Благодар  действию ООС по посто нному току выходное сопротивление каждого плеча по посто нному току (со стороны эмиттеров транзисторов 1 и 2) оказываетс  достаточно большим. Равенство значений статического выходного сопротивлени  плеч (и соответственно равные значени  их напр жени  питани ) достигаетс  за счет перекрестного включе1п-1  вторых резисторов 13 и 14, при котором режим плеч оказываетс  взаимпо св занным . Симметри  режима сохран етс  и при изменении напр жени  питани . Сопротивлени  первых резисторов 8 и 7, вторых резисторов 13 и 14, третьих резисторов 19 и 20 к токосъем- ных резисторов 3 и 4 должны быть попарно равны. Резисторы 25 и 26 цепи обратной св зи по напр жению обеспечивают фиксаци о потенциала на выходе 27 усилител  мощности практичес- ки на пулевом уровне. Потенциалы на коллекторах вторых транзисторов 11 и 12 также практически равны нулю как при изменении напр жени  источников питани , так и при изменени х

35 температурь окружающей среды.

В динамическом режиме усиление переменного напр жени  определ етс  отношением сопротивлений резисторов параллельной отрицательной ОС по

40 напр жению (параллельно включенных резисторов 25 и 26 и резистора 30). При мшюй амнлитуде входного сигнала вторые транзисторы 11 и 12 работают в активном режиме, и переменные сос- тавл юише их коллекторных; токов замыкаютс  через конденсаторы 15 и 16 соответственно. При больших сигналах на входе 31 плечи усилител  мощности работают поочередно. Во врем  положи50 тельной ;полуволны, напр жени  на выходе 27 возрастает коллекторный ток выходного транзистора 1, создава  на токосъемном резисторе 3 падение напр жени , значительно превы55 шающее исходное значение (в режиме поко ). Диод 32 ограничивает напр жение на токосъемном резисторе 3, повыша  коэффициент использовани 

30

45

2

напр жени  источников питани . Второй транзистор 11 запираетс . Во врм  отрицательной полуволны на выходе 27 выходной транзистор 1 закрыт, и ток коллектора второго транзистор 11 определ етс  отношением сопротивлений первого и третьего резисторов 7 и 19 (сопротивление токосъен- ного резистора 3 относительно мало) Отношение сопротивлений этих резис- торов выбираетс  таким образом, чтобы амплитуда ко.гшекторного тока второго транзистора 11 (при запертом выходном транзисторе I) вдвое превышала собственное в режиме поко . В этом случае напр жение на коллекторе второго тран- зистора 1I остаетс  посто нным, и ток поко  выходного транзистора I не мен етс  при усилении входных сигналов любой амплитуды.

Точно так же достигаетс  стабильный режим во втором плече усилител  мощности.

Мостовый усилитель мощности (фиг.2) работает следующим образом.

В отсутствии сигнала ток поко  выходных транзисторов 34 и 35 идеи- тичного дополнительного усилител  мощности стабилизируетс  за счет действи  ООС по посто нному току, контура которых замыкаютс  через выходные транзисторы ЗА и 35, вторые транзисторы А2 и 43, дифференциальные усилители 46 и 47, резисторы 50 и 51 цепи токовой обратной св зи (так же, как и в усилителе мощности) Сопротивлени  первых резисторов 38 и 39, вторых резисторов 44 и 45, третьих резисторов 48 и 49 и токо- съемных резисторов 36 и 37, также, как и в усилителе мощности, должны быть попарно равны. Выходное сопротивление идентичного дополнительного усилител  мощности за счет дейс- тви  ООС по посто нному току оказываетс  большим, поэтому потенциал на его выходе 54 определ етс  потенциалом на выходе 27 усилител  мощности и устанавливаетс  через со- противление нагрузки, которое включаетс  между выходами 27 и 54.

В динамическом режиме входной переменный сигнал подаетс  между входами 31 и 57. Усиление идентично- го дополнительного усилител  мощности , как и в усилителе мощности, определ етс  отношением сопротивлений

784

резисторо}з параллельной ООС nt) неременному напр жению (резисторы 52 и 55,56). Вторые резисторы 1 и 43 усилител  мощности и идентичного дополнительного усилител  мощности (так же, как и вторые транзисторы 12 и 42) открываютс  и закрываютс  синфазно, поэтоГ Гу переменный ток главным образом зa ыкaeтc  через эти транзисторы, что существенно снижает требовани  к емкости конденсаторов 16 и 15 при сохранении диапазона рабочих частот.

Claims (2)

1. Усилитель мощности, содержащий двухтактынй эмиттерныи повторитель на выходных транзисторах противоположной структуры, причем в каждом плече коллектор выходного транзистора через токосъемный резистор подключен к соответствующей шине источн1н а питани , к которой через первый резистор подключен эмиттер первого транзистора, противоположный по CTj KType выходному транзистору , в первом плече базы первого и второго транзисторов одинаковой структуры объединены, а к коллектору второго транзистора присоединены первые выводы . второго резистора и конденсатор, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  стаб11ль- ности режима по посто нному току, во второе плечо введены второй транзистор одипаковой структуры с первым транзистором, второй резистор и конденсатор и в каждое плечо введены дифференщ1альный усилитель, третий резистор, цепь токовой обратной св зи и цепь обратной св зи по напр жению , при этом во втором плече базы первого и второго транзисторов обьедиЕтены, а к коллектору второго транзистора присоединены первые выводы второго резийтора и конденсатора , и в калсдом 1шече второй выход второго резистора соединен с базой и коллектором первого транзистора противоположного -плеча, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной, зш1ттер второго транзистора через третий резистор подключен к оллектору выходного транзистора, базе которого подключен выход диференциального ус1шител , между колектором второго транзистора и неинпертируювщм входом дифференцисшь- ноге усилител  включена цепь токовой обратной св зи, а между инвертирую- входами дифференциальных усилителей и объединенными эмиттерами выходных тpa Iзиcтopoв включена цепь обратной св зи по напр жению.

2. Усилитель по п.1, о т л и - ч а ю щ и и с д тем, что, с целью повышени  выходной мощности, в него введен идентичный дополнительный усилитель мош,ности при этом коллекторы вторых транзисторов противоположной структуры двухтактного усилител  мощности и идентичного до- иолиителыюго усилител  мощности соединены между собой, в усилителе мощности цепь токовой обратной св зи в каждом плече выполнена в виде резистивного делител  напр жени , отвод которого соедииеп с неинвер- тирующ11М входом дифферепциапьно1 о

усилител , а выводы подключены соот ветственно к общей шине и к колг лектору второго транзистора, а цепь обратно св зи по напр жению выполнена в виде резистивного делител , выводы которого включены между инвертирующими входами дифс1)еренциаль- ных усилителей обоих плеч, а отвод

соединен с объединегшыми эмиттерами ВЫХОДНЫ2 : транзисторов, при зтом в идентичном дополнительном усилителе мощности цень токовой обратной св зи в каждом плече выполнена в

виде резистора, а цень обратной св зи по напр жению выполнена в виде последовательно соединеннных резистора и конденсатора и включена мехсду обтэединенными инвертирующими

входами дифференциальных усилителей обоих плеч и объединенньши эмиттерами выходных транзисторов идентичного .дополнительного усилител  мощности.

Jfo.

fpal.f

Составитель П.Дик Редактор Т.Парфенова Техред II„Ноикало Корректор Л.Обручар

Заказ 2659/56 Тирал 816 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, „ Ужгород, ул. Проектна , 4