SU1319243A1 - Усилитель низкой частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и обеспечивает увеличение выходной мощности. Усилитель содержит два транзистора (Т) 1 и 2, выходной трансформатор 3, управл ющий трансформатор 4, диоды 5 и 6, резисторы 7 и 8, коммутаторы 9 и 10, нагрузку 11, блок 12 источников питани . Во врем  положит, полуволны напр жени  усиливаемого сигнала работает Т 1, на вход управлени  коммутатора 9 положит, напр жение проходит через диод 5. При достижении управл ющим напр жением заданных значений происходит поочередное подключение коммутатором 9 источников питани  к работающей полуобмотке. Во врем  отрицат. полуволны напр жени  сигнала управл ющее напр жение на коммутаторе 9 равно нулю и к верхней полуобмотке приложено напр жение источника ЕЬ К коллектору неработающего Т прикладываетс  сумма напр жени  источника питани  EI и напр жени  сигнала, индуцируемого в неработающей полуобмотке. Увеличение выходной мощности достигаетс  введением коммутатора 10, резистора 8 и дополнительной первичной обмотки управл ющего трансформатора 4. 2 ил. Цй «. W,: Ч psr 4i ч.л5

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике, а именно к усилител м низкой частоты с питанием, зависимым от уровн  сигнала, может быть использовано дл  работы в устройствах с высокоомной нагрузкой.

Цель изобретени  - увеличение выходной мощности.

На фиг. 1 представлена принципиальна  электрическа  схема усилител  низкой частоты; на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений на коллекторах транзисторов усилител  низкой частоты.

Усилитель низкой частоты содержит два транзистора 1 и 2, выходной трансформатор 3, управл ющий трансформатор 4, первый

10

дополнительный выигрыщ в КПД за счет снижени  потерь в коммутаторе.

Потери в коммутаторе складываютс  из двух компонентов. Первый - это потери, св занные с конечной скоростью коммутации, т.е. с пребыванием транзисторов ключей в активно.м режиме в моменты коммутации. Второй - потери, св занные с остаточным напр жением на транзисторах.

Величину потерь определ ет в большой степени второй компонент ввиду того, что частоты коммутации невысоки (дл  усилителей низкой частоты, как правило, не боль5 и второй 6 диоды, первый 7 и второй 8 ре- 15 ш 5 пГц), и врем  пребывани  ключа в зисторы, первый 9 и второй 10 коммутаторы,открытом состо нии много больше времени

Дл 

нагрузку 11, блок 12 источников питани  (Е,, Е2,...,Е„).

Усилитель низкой частоты работает следующим образом.

Во врем  положительной полуволны на- 20 пр жени  усиливаемого сигнала работает транзистор 1 одного плеча, на вход управлени  первого коммутатора 9 подаетс  положительное напр жение через первый диод 5, пропорциональное напр жению сигнала. 25

При достижении напр жени  на входе управлени  первого коммутатора 9 заданных значений, происходит поочередное подключение источников питани  к работаюшей полуобмотке.

Во врем  отрицательной полуволны на- 0 пр жени  сигнала на входе управлени  первого коммутатора 9 напр жение равно нулю, ключи закрыты, к верхней полуобмотке приложено напр жение источника EI.

К коллектору другого транзистора (неработающего плеча) приложена сумма на- 35 коллектор транзистора одного плеча котопереключении . Дл  многих транзисторов лини  граничного режима близка к пр мой , а насыщенный транзистор можно приближенно заменить сопротивлением насыщени  гн ; отсюда мощность потерь

Р -

IH - 1 I ,

где I - среднее значение тока, протекающего через транзистор.

Из этого соотнощени  видно, что мощность потерь на транзисторах ключей возрастает пропорционально квадрату протекающего тока, а увеличение выходной мощности осуществл етс  без увеличени  токов коллекторов транзисторов выходного каскада , без увеличени  токов ключей.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Усилитель низкой частоты, выполненный по двухтактной схеме на транзисторах.

   пр жений источника питани  EI и напр жени  сигнала, индуцируемого в неработающей полуобмотке (фиг. 2).

   При 1 1, это напр жение равно

   икэ Е| -(- ЕП

   Величина напр жени  EI, может быть пор дка единиц вольт, т.е. ,

   следовательно, пренебрега  EI, дл  ориентировочного расчета можно записать

   Um« Е„ Укэ ;

   сравнива  это соотношение с аналогичным дл  известного устройства. Очевидно, что использование транзисторов по напр жению улучщаетс  практически в два раза.

   Максимальна  мощность, отдаваема  в нагрузку

   Р и КЗ макс1нмакс и макс .

   Следовательно, в предлагаемом усилителе есть возможность повысить почти в два раза выходную мощность за счет увеличени  напр жени  источников питани .

   Кроме того, увеличение напр жени  источников питани  дает незначительный

   40

   рого соединен с одним выводом первичной обмотки управл ющего трансформатора и с одним выводом первой первичной полуобмотки выходного трансформатора, другой вывод которой соединен с выходом первого коммутатора, коллектор транзистора другого плеча соединен с одним выводом второй первичной полуобмотки выходного трансформатора , при этом соответствующие выводы вторичной обмотки с заземленной средД5 ней точкой управл ющего трансформатора подключены соответственно к анодам первого и второго диодов, катод первого диода соединен с входом управлени  первого коммутатора и через первый резистор с общей шиной, входы первого коммутатора под50 ключены к соответствующим выводам блока источников питани , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выходной мощности, введены второй коммутатор и второй резистор , а управл ющий трансформатор снабжен дополнительной первичной обмоткой, один

   55 вывод которой соединен с коллектором транзистора другого плеча, а другой вывод - с другим выводом второй первичной полуобмотки выходного тансформатора и с выхо

   дополнительный выигрыщ в КПД за счет снижени  потерь в коммутаторе.

   Потери в коммутаторе складываютс  из двух компонентов. Первый - это потери, св занные с конечной скоростью коммутации, т.е. с пребыванием транзисторов ключей в активно.м режиме в моменты коммутации. Второй - потери, св занные с остаточным напр жением на транзисторах.

   Дл 

   коллектор транзистора одного плеча котопереключении . Дл  многих транзисторов лини  граничного режима близка к пр мой , а насыщенный транзистор можно приближенно заменить сопротивлением насыщени  гн ; отсюда мощность потерь

   Р -

   IH - 1 I ,

   где I - среднее значение тока, протекающего через транзистор.

   Из этого соотнощени  видно, что мощность потерь на транзисторах ключей возрастает пропорционально квадрату протекающего тока, а увеличение выходной мощности осуществл етс  без увеличени  токов коллекторов транзисторов выходного каскада , без увеличени  токов ключей.

   Формула изобретени 

   Усилитель низкой частоты, выполненный по двухтактной схеме на транзисторах.

   0

   рого соединен с одним выводом первичной обмотки управл ющего трансформатора и с одним выводом первой первичной полуобмотки выходного трансформатора, другой вывод которой соединен с выходом первого коммутатора, коллектор транзистора другого плеча соединен с одним выводом второй первичной полуобмотки выходного трансформатора , при этом соответствующие выводы вторичной обмотки с заземленной сред5 ней точкой управл ющего трансформатора подключены соответственно к анодам первого и второго диодов, катод первого диода соединен с входом управлени  первого коммутатора и через первый резистор с общей шиной, входы первого коммутатора под0 ключены к соответствующим выводам блока источников питани , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выходной мощности, введены второй коммутатор и второй резистор , а управл ющий трансформатор снабжен дополнительной первичной обмоткой, один

   5 вывод которой соединен с коллектором транзистора другого плеча, а другой вывод - с другим выводом второй первичной полуобмотки выходного тансформатора и с выходом второго коммутатора, входы которого подключены к соответствующим выводам блока источников питани , вход управлени 

   Btoporo коммутатора соединен с катодом второго диода и через резистор с общей щи- ной.

   2Jr St