SU1374401A1

SU1374401A1 - Двухтактный усилитель мощности

Info

Publication number: SU1374401A1
Application number: SU864072661A
Authority: SU
Inventors: Василий Николаевич Ногин; Николай Борисович Догадин
Original assignee: В.Н.Ногин и Н.Б.Догадин
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1988-02-15

Abstract

Изобретение м.б. использовано в у-л х звуковой частоты с повьшением КПД. Цель изобретени - уменьшение нелинейных искажений. У-ль содержит усилительные эл-ты 1 и 2, диоды 3 и 4, конденсаторы 5 и 6, управл емые эл-ты св зи, вьшолнеавые на регулируемых транзисторах (Т) 7 и 8, ключевые эл-ты 9 и 10, пороговые эл-ты, выполненные на сравнивающих Т 11 и 12, диодах 13 и 14, делител х напр жени 15 и 16, выполненных каждый на резисторах (Р) 17 и 18, блоки сравнени , выполненные на вспомогательных Т 19 и 20, аттенюатор, выполненньй на Р 21 и 22, нагрузку 23, шины 24 и 25, источник 26 питани . Аналоговьй режим работы Т 7 и 8 предотвращает возникающее при ключевом их режиме резкое возрастание напр жени коллектор-эмиттер эл-тов 1 и 2. Это приводит к уменьшению нелинейных искажений напр жени на нагрузке 23. 1 ил.

Description

первую 24 и вторую 25 шины, источни- зо периода колебани первьй и второй

ка 26 питани .

Двухтактньй усилитель мощности ра- ботает следующим образом.

В исходном состо нии остаточные токи коллекторов первого 19 и второго 20 вспомогательных транзисторов несколько приоткрывают ключевые элементы 9,и 10, через которые происходит зар д конденсаторов 5 и 6 (токи зар да протекают также через диоды 3 и 4) от источника 26 питани . Если половину напр жени источника 26 обо- ; значить через Е, то исходное напр жение на каждом из конденсаторов 5 и 6 меньше, чем 2Е, на величину остаточных напр жений на ключевых элементах 9 и 10, открытых лишь частично.

Плечи двухтактного усилител мощ- .ности работают поочередно, каждое в свой полупериод. Пусть в первый полу35

40

45

конденсаторы 5 и 6 зар жаютс каждь до напр жени , близкого к 2Е. Поэто открывание первого (или второго) ре гулируемых транзисторов 7 (или 8) увеличивает напр жение питани одно го плеча от Е до ЗЕ.

Таким образом, при больших мгновенных значени х напр жени на нагрузке напр жение питани плеча равн ЗЕ, а при малых мгновенных значени равно Е, т.е. втрое меньше. Это и обеспечивает повьш1ение КПД, причем вьшгрьш при усилении сигналов с бол шим пик-фактором (в них преобладают малые мгновенные значени ) по сравн нию с обычным усилителем класса В равен трем.

Делители 15 и 16 напр жени используютс не только дл установлен порога открывани соответственно

период усиливаемого колебани работа- сравнивающих транзисторов 11 и 12,

ет первое плечо (верхнее на чертеже). По мере увеличени мгновенных значений сигнала первьй усилительньй элемент 1 все больше открываетс . При малых мгновенных значени х сигнала сравнивающий транзистор. 11 и третий диод 13 заперты, так как напр жение на нагрузке 23 меньше, чем на резис55

но и дл введени цепи отрицательно обратной св зи, котора обеспечивае аналоговьй режим работы первого и второго регулируемьк транзисторов 7 и 8. .

При достижении напр жением на на рузке 23 порога переключени , опред л емого резистором 18 первого делит

конденсаторы 5 и 6 зар жаютс каждьй до напр жени , близкого к 2Е. Поэтому открывание первого (или второго) регулируемых транзисторов 7 (или 8) увеличивает напр жение питани одного плеча от Е до ЗЕ.

Таким образом, при больших мгновенных значени х напр жени на нагрузке напр жение питани плеча равно ЗЕ, а при малых мгновенных значени х равно Е, т.е. втрое меньше. Это и обеспечивает повьш1ение КПД, причем :; вьшгрьш при усилении сигналов с большим пик-фактором (в них преобладают малые мгновенные значени ) по сравнению с обычным усилителем класса В равен трем.

Делители 15 и 16 напр жени используютс не только дл установлени порога открывани соответственно

сравнивающих транзисторов 11 и 12,

но и дл введени цепи отрицательной обратной св зи, котора обеспечивает аналоговьй режим работы первого и второго регулируемьк транзисторов 7 и 8. .

При достижении напр жением на нагрузке 23 порога переключени , определ емого резистором 18 первого делител 15, первьй сравнивающий транзистор 11 открываетс и открывает первый транзистор 7. С помощью последнего первый конденсатор 5 включаетс пос- ледовательно с источником 26 питани что вызывает .возрастание потенциала -второго входа первого порогового элемента. Это, в свою очередь, приво- ,дит к увеличению падени напр жени на резисторе 18 и уменьшению суммарного напр жени на управл ющем переходе первого сравнивающего транзистора 11. Последний призакрываетс , а значит, призакрываетс первый регулируемьш транзистор 7. Отсюда видно, что транзисторы 11 и 7 вход т в петлю отрицательной обратной св зи, котора и обеспечивает их плавное открывание . Аналогично работает другое плечо.

Аналоговый режим работы первого и второго регулируемых транзисторов 7 и 8 предотвращает возникающее при ключевом их режиме резкое возрастание напр жени коллектор - эмиттер первого и второго усилительных элементов 1 и 2. Это приводит к уменьшению нелинейных искажений напр жени на нагрузке 23.

Claims

Формула изобретени

Двухтактный усилитель мощности, содержащий в каждом плече соответственно первый и второй усилительные элементы, выходные электроды которых объединены и вл ютс выходом двухтактного усилител мощности, выводы питани первого и второго усилитель- ных элементов через соответствующие первый и второй диоды соединены с соответствующими первой и второй шинами источника питани , вьшолненного со средней точкой, вл ющейс общей ши- ной, последовательно соединенные первый управл емый элемент св зи и первый ключевой элемент, включенные между первой и второй шинами источника питани , точка соединени которых через первый конденсатор соединена с выводом питани первого усилительного элемента, последовательно соединенные второй ключевой элемент и второй управл емьш элемент св зи, включенные между первой и второй шинами источника питани , точка соединени которых через второй конденсатор соединена с выводом питани второго уси

, Q 5 0

5 0

5

.

0

5

лительного элемента, первый и второй пороговые элементы, первые входы которых соединены с выходом двухтактного усилител мощности, вторые входы - с выводами питани соответственно первого и второго усилительных элементов , а выходы - с управл ющими входами соответственно первого и .второго управл емых элементов св зи, первый и второй блоки сравнени , выходы которых подключены к управл ющим входам Соответственно второго и первого ключевых элементов, а также первый и второй делители напр жени , первые выводы которых подключены к общей шине, отличающийс тем, что, с целью уменьшени нелинейных искажений, между выходом двухтактного усилител мощности и первыми входами первого и второго блоков сравнени включен аттенюатор, вторые входы соответственно первого и второго блоков сравнени объединены и подключены к общей шине, при этом первый и второй блоки сравнени выполнены на соответственно первом и втором вспомогательных транзисторах, имеющих разную структуру, базы которых вл ютс первыми входами, эмиттеры - вторыми входами, а коллекторы - выходами соответственно первого и второго блоков сравнени , первый и второй пороговые элементы вьшолнены на соответственно первом и втором сравнивающих транзисторах, имеющих разную структуру , базы которых подключены к отводам соответственно первого и второго делителей напр жени , вторые выводы которых вл ютс вторыми входами, а коллекторы первого и второго сравнивающих транзисторов - выходами соот- ветственно первого и второго порого- . вых элементов, первыми входами которых вл ютс одни электроды соответственно третьего и четвертого диодов, другие электроды которьш подключены к эмиттерам соответственно первого и второго сравнивающих транзисторов, первый и второй управл емые элементы св зи выполнены на первом и втором регулируемых транзисторах, имеющих разную структуру, базы которых вл ютс управл ющими входами соответственно первого и второго управл емых элементов св зи, при этом первый сравнивающий и второй регулирующий транзисторы имеют одинаковую структуру .