SU1646045A1

SU1646045A1 - Усилитель высокой частоты

Info

Publication number: SU1646045A1
Application number: SU894649488A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Васильевич Уточкин; Игорь Викторович Гончаренко
Original assignee: Рязанский Радиотехнический Институт
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1991-04-30

Description

t

(21)4649488/24-09

(22)10.02.89

(46) 30.04.91. Бюп. N 16

(71)Р занский радиотехнический институт

(72)Г.В. Уточкин и И.В. Гончаренко

(53)621.373.026(088.8)

(56)За вка Франции № 2488076, кл. Н 03 F 3/34; 1982.

(54)УСИЛИТЕЛЬ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

(57)Изобретение относитс к радиотехнике . Цель изобретени - увеличение- коэффициента усилени и уменьшение потребл емой мощности от источника питани . В усилителе высокой частоты используютс первый, второй и третий транзисторы 1 - 3, а также первый и второй дроссели 6 и 7, и первый и второй конденсаторы 8 и 9. Но посто нному току первый и третий транзисторы 1 и 3 включены последовательно, при-, чем первый транзистор 1 в диодном включении, а все три транзистора 1-3 по схеме источника тока с диодным смещением . В результате по посто нному току в устройстве достигаетс высока стабильность режимных токов и напр жении при изменении окружающей температуры . По переменному току все три транзистора 1 - 3 оказываютс включенными по схеме с общим эмиттером. Это достигаетс при помощи соответствующих включений первого и второго дросселей о и 7 и первого и второго конденсаторов 8 и 9. В результате коэффициент усилени устройства оказываетс максимально возможным дл усилителей , построенных на трех транзисторах . 1 ил.

8 (Л

Изобретение относитс к области радиотехники и может быть использовано в радиотехнических устройствах дл усилени сигналов высокой частоты .

Цель изобретени - увеличение коэффициента усилени и уменьшение потребл емой от источника питани мощности.

На чертеже приведена принципиальна электрическа схема предложенного усилител высокой частоты.

Предложенный усилитель высокой частоты содержит первый, второй и третий транзисторы 1-3, источник тока

4, коллекторную нагрузку : третьего транзистора 3, первый и второй дроссели о, 7, первый и второй конденсаторы 8, 9.

Предложенный усилитель высокой частоты работает следующим ооразом.

Входной сигнал источника сигнала действует между базой первого транзистора 1 и точкой соединени первого конденсатора 8 и первого дроссел 6. Емкость первого конденсатора 8 выбираетс такой, чтобы на частоте входного сигнала он имел низкое сопротивление и соедин л по высокой частоте

Р

Јъ О О 4 СП

верхний вывод источника входного сигнала с общей шиной. Первый дроссель 6 служит дл протекани посто нного базового тока первого транзистора 1, а его индуктивность выбираетс такой, чтобы индуктивное сопротивление на частоте сигнала было значительно большим, чем входное сопротивление второго транзистора 2. Внутреннее сопротивление источника входного сигнала по посто нному току должно быть намного меньше, чем входное сопротивление первого транзистора,1 т.е. транзисторов далеко от области насы- щени . При столь низком напр жении линейность передаточной характеристики первого транзистора 1 сохран етс только дл малых входных сигналов, однако в предлагаемом усилителе высо- кой частоты они и не могут быть большими из-за высокого коэффициента усилени устройства.

Второй каскад усилител на втором транзисторе 2 также образует схему с 03, причем усиленный им сигнал выдел етс на коллекторной нагрузке, выполненной в виде источника тока 4, в качестве которого может быть использован , например, резистор.

Усиленный вторым каскадом сигнал поступает на базу третьего транзистора 3, который образует третий каскад усилител . А коллекторную цепь транзистора 3 включена коллекторна наг- руэка 5, выполненна , например, в виде параллельного колебательного контура . Второй конденсатор 9, включенный между эмиттером третьего транэнстора 3 и общей юной, вл етс блоки-до вл етс равенство нулю напр жени

коллектор-база этого транзистора. Это, однако, не отражаетс на его усилительных свойствах, так как нап р жение коллектор-эмиттер первого транзистора 1 равно 0,6-0,7 В, что дл кремниевых объ сн етс тем, чт по посто нному току транзисторы вкл чены по схеме источника тока с диод ным смещением, который имеет высоку

коллектор-база этого транзистора. Это, однако, не отражаетс на его усилительных свойствах, так как напр жение коллектор-эмиттер первого транзистора 1 равно 0,6-0,7 В, что дл кремниевых объ сн етс тем, что по посто нному току транзисторы включены по схеме источника тока с диодным смещением, который имеет высокую

ровочным и осуществл ет заземление эмиттера третьего транзистора 3 на частоте входного сигнала. Таким образом, все три транзистора

в предлагаемой схеме включены дл 4j частоты входного сигнала по схеме с ОЭ и образуют высокочастотный усилитель ОЭ-ОЭ-ОЭ, обладающий наибольшим коэффициентом усилени по сравнению с другими схемами включени транзистор стабильность и повышенное выходное ров в трехтранзисторных усилител х. сопротивление. При этом падение нап- Поэтому предлагаемый усилитель обеспе- ,р жени U69 на первом транзисторе 1 в чивает повышение коэффициента усиле- диодном включении (по посто нному то- ни .

Предлагаемый усилитель высокой частоты имеет высокую стабильность пал раметров при изменении температурьуЭто источник входного сигнала должен обеспечивать протекание посто нной

J5

ку) задает температурно зависимое смещение на втором транзисторе 2, тем самым осуществл температурную стабилизацию его коллекторного тока, который , в свою очередь, фиксирует уровень тока третьего транзистора 3, по

JQ 15 2Q

25 30

.

составл ющей тока базы первого транзистора 1. В качестве источника входного сигнала может быть использован, например, параллельный колебательный контур. Второй дроссель 7 служит в качестве коллекторной нагрузки первого транзистора 1, а его индуктивное сопротивление должно быть намного больше, чем входное сопротивление второго транзистора 2. Таким ооразом, на частоте входного сигнала первый транзистор 1 образует каскад с общим эмиттером (03) с подачей входного сигнала между базой и эмиттером, так как малым сопротивлением первого конденсатора 8 на этой частоте можно пренебречь. Усиленный первым транзистором 1 сигнал выдел етс на параллельно включенных по высокой частоте первом и втором дроссел х 6 и 7 подаетс на базу второго каскада усилени на втором транзисторе 2.

По посто нному току первый транзистор 1 включен диодом, так как его коллектор и база соединены через низ- кие сопротивлени первого дроссел 6 и источника входного сигнала. Посто нное напр жение с первого транзистора 1 в диодном включении приложено между базой и эмиттером второго транзистора 2, что обеспечивает независимость тока коллектора этого транзистора от температуры, причем первый и второй транзисторы 1 и 2 должны быть согласованы, т.е. иметь одинаковые параметры.

Особенностью работы первого каскада усилител на первом транзисторе 1

вл етс равенство нулю напр жени

стабильность и повышенное выходное сопротивление. При этом падение нап- р жени U69 на первом транзисторе 1 в диодном включении (по посто нному то-

ку) задает температурно зависимое смещение на втором транзисторе 2, тем самым осуществл температурную стабилизацию его коллекторного тока, который , в свою очередь, фиксирует уровень тока третьего транзистора 3, поэтому токи коллекторов всех трех транзисторов не завис т от температуры, что определ ет стабильность основных параметров предлагаемого устройства при изменении температуры.

Повышенное выходное сопротивление усилител по посто нному току, привод щее к почти полной независимости коллекторного тока третьего транзистора 3 от сопротивлени коллекторной нагрузки 5, объ сн етс действием в нем параллельно-последовательной отрицательной обратной св зи. Напр жение обратной св зи снимаетс с первого транзистора 1, включенного последовательно с третьим транзистором 3, подаетс на базу второго транзистора 2, инвертируетс им и с коллектора возвращаетс на вход третьего транзистора 3. Как следствие глубокой последовательной (по выходу) отрицательной обратной св зи выходное сопротивление устройства резко возрастает . Этому же способствует уменьшенна зависимость напр жени коллектор- эмиттер второго транзистора 2 от тока коллектора, так как оно зафиксировано на уровне 2и«9 иэ-эа включени между его базой и коллектором баэо-эмиттер- ного перехода третьего транзистора 3 (по посто нному току).

Кроме того, усилитель имеет повышенную стабильность амплитудно-частотной характеристики при изменении напр жени питани . Это объ сн етс тем, что напр жение коллектор-эмиттер первого транзистора 1 зафиксировано на уровне U&9, а напр жение коллектор-эмиттер второго транзистора 2 на уровне 2ивэ, которые достаточно стабильны и мало завис т от токов коллекторов и напр жени питани . Стабильность напр жений коллектор-эмиттер определ ют стабильность емкостей коллектор-базовых переходов, которые, в свою очередь, во многом определ ют стабильность амплитудно-частотной характеристики усилител .

Предлагаемый усилитель высокой частоты имеет повышенную экономичность потребл емой энергии от источника питани . Это объ сн етс тем, что в нем нет ни одного резистора или другого элемента, служащего специально дл установки рабочих точек транзисторов или их стабилизации и потребл ющего мощность источника питани . Это отно

ситс и к источнику тока 4, так как если в качестве него использовать резистор то последний будет играть роль нагрузки второго транзистора 2, j а не элемента установки режима, расходующего , мощность источника питани . При этом следует отметить, что повышение экономичности предлагаемого устройства не сопровождаетс ухудшением стабильности режима по посто нному току, а, наоборот, его улучшением . Уменьшению потреблени мощности способствует пониженное напр жение коллектор-эмиттер первого транзистора 1, равное ивэ, т.е. минимально возможное дл нормальной работы транзистора в линейном режиме, а также пониженное напр жение коллектор-эмит- 0 тер второго транзистора 2, равное

5

2U

6V

Указанные отличительные особенности позвол ют уменьшить потребление мощности от источника питани предлагаемого устройства на 20-40% по срав- нению с известными при повышенной стабильности основных параметров в диапазоне температур.

Claims

Формула изобретени

Усилитель высокой частоты, содержащий первый и второй транзисторы, а также третий транзистор с коллекторной нагрузкой, при этом коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, коллектор которого подключен к базе третьего транзистора непосредственно и через источник тока к вине питани , отличающ и и с тем, что, с целью увеличени коэффициента усилени и уменьшени потребл емой мощности, в него введены первый и второй дроссели, а также первый и второй конденсаторы, причем база второго транзистора через последовательно соединенные первый дроссель и первый конденсатор подключена к общей шине, эмиттеры первого и второго транзисторов подключены к

общей шине непосредственно, а эмиттер третьего транзистора - через второй конденсатор, при этом эмиттер третьего транзистора через второй дроссель соединен с коллектором первого транзистора , база которого и точка соединени первого дроссел и первого конденсатора вл ютс входом, а коллектор третьего транзистора выходом усилител высокой частоты.

Редактор Н. Кол да

Составитель В. Серов

Техред Л.Олийнык Корректор л. Натай

Заказ 1555

Тираж 470

ВШИЛИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

о+Ј

о Выход

,т

Подписное