SU910136A3 - Устройство защиты от перегрузки усилител мощности - Google Patents

Description

(54) УСТЮЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ УСИЛИТЕЛЯ

12

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в различных усилител х мощности.

Известно устройство защиты от перегрузок усилител  мощности, сдвигающее рабочую5

точку усилител  так, чтобы усиление уменьшилось 1 .

Однако известное устройство имеет больщие нелинейные искажени .

Наиболее близким техническим решением 10 к предлагаемому  вл етс  устройство защиты от перегрузки усилител  мощности, работающего на активно-индуктивную нагрузку в классах В или АВ, содержащее оконечный транзистор усилител  мощности, база которо- 15 го подключена к источнику входного сигнала и первому входу порогового устройства, коллектор - к источнику питани , а эмиттер - ко второму входу порогового устройства и через датчик тока к нагрузке и третьему вхо- 20 ду порогового устройства, состо щего из первого транзистора, коллектор которого подключен к электроду входного диода, другой электрод которого  вл етс  первым входом порогового устройства, база - к резистору, 25

МОЩНОСТИ

второй вывод которого  вл етс  вторым входом порогового устройства, и через первый нелинейный элемент - к общей щине, а эмиттер  вл етс  третьим входом порогового устройства 2J.

Однако устройство имеет импульсы перенапр жени  на выходе и его быстродействие мало.

Цель изобретени  - исключение импульсов переиапр жени  на выходе, обусловленных индуктивностью нагрузки, и повышение быстродействи .

Claims (2)

1. Дл  достижени  цели в пороговое устройство введены второй и третий транзисторы, второй нелинейный элемент, первый, второй, третий, четвертый, п тый и шестой резисторы и первый и второй диодь;, при этом коллектор второго транзистора подключен к базе первого транзистора, эмиттер к эмиттеру первого транзистора, а база через первый резистор - к шине питани  и через второй резистор - к эмиттеру первого транзистора, коллектор третьего транзистора св зан через третий резистор с шиной питани  и через второй нелинейный элемент, выполненный на 3 последовательно соединенных третьем и четвертом диодах, - к базе первого транзистора , эмиттер через первый диод к эмиттеру первого транзистора, через второй диод к общей шине и через четвертый резистор к базе третьего транзистора, а коллектор первого транзистора через п тый резистор подкл чен к базе третьего транзи- тора и через шесто резистор к шине питани . Причем между базой второго транзистора . и общей шиной включены параллельно соединенные седьмой резистор и первый ковденсатор , а между коллектором первого транзист ра и входным диодом - восьмой резистор. Кроме того, первый нелинейный элемент, включенный между базой первого транзистора и общей шиной, выполнен в виде после довательно соединенных п того диода, стабилитрона и параллельно включенных дев того резистора и второго конденсатора. На фиг. 1 представлена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - то же, вариант исполнени . Устройство защиты от перегрузки усилител  мощности, работающего на активно-инду тивную нагрузку в классах В и АВ, содержит оконечный транзистор 1, пороговое устройство 2, состо щее из первого; второго и третьего транзисторов 3-5, первого, второго, третьего, четвертого, п того, шестого, седьмог и восьмого резисторов 6-13, первого конденсатора 14, входного диода 15, первого и второго нелине ньЫ элементов 16 и 17, первого и второго диода 18 и 19, резистора 20, при этом второй нелинейный элемент 17 состоит из третьего и четвертого диодов 21 22, а первый нелинейный элемент 16 - из п того диода 23, стабилитрона 24, дев того резистора 25 и второго конденсатора 26, кроме того, устройство содержит датчик 27 тока, источник 28 входного сигнала, источник 29 питани  и нагрузку 30. Устройство работает следующим образом. В основном положении первый транзистор 3 заперт и не оказывает вли ни  на работу усилител  со стороны цепи тока защиты. Если ток оконечного транзистора 1 достигает определенного значени , то напр жением датчика 27 тока отпираетс  первый транзистрр 3 в результате чего управл ющий сигнал оконеч иого транэисгора 1 раздел етс , чем предотвращаетс  дальнейшее увеличение тока. Управл ющее напр жение дл  первого транзистора распредел етс  между резистором 20 и первым нелинейным элементом 16. Состо щий из четвертого, п того и шестого резисторов 9-11 делитель базы третьего транзисюра 5 расчитан таким образом, чтобы третий транзистор 5 был насыщен, пока первый транзистор 3 и входной диод is заперты. Второй Нелинейный элемент 17 заперт и коллектор третьего транзистора 5 отключаетс  от базы первого транзистора 3. Если же в случае перегрузки первый транзистор 3 отпираетс , то напр жение коллектора становитс  равным выходному напр жению, второй нелинейный элемент 17 становитс  провод щим и база первого транзистора 3 нагружаетс  через третий резистор 8 большим напр жением (в размыкающем направлении), в результате чего третий транзистор 5 больше не запираетс . При этом процессе опрокидывани  выходное напр жение усилител  и его ток уменьшаютс  до нул . Момент опрокидывани  в случае перегрузки усилител  определ етс  делителем на четвертом и п том резисторах 9 и 10. Опрокидывание происходит , так как эмиттер третьего транзистора 5 через второй диод 19 подключен к общей шине. Возвращение в основное положение - обратное опрокидывание - осуществл етс  вторым транзистором 4, причем выходное напр жение усилител  мен ет пол рность. Делитель базы на первом и втором резисторе 6 и 7 расчитываетс  таким образом, чтобы при нулевом выходном напр жении второй транзистор 4 находилс  на границе отпирани . Если в этом случае выходное напр жение отрицательно, то второй транзистор 4 отпираетс  больще, первый транзистор 3 запираетс , и вследствие этого происходит обратное опрокидывание. Делитель на первом и втором резисторах 6 и 7 выбран так, чтобы коллекторный ток второго транзистора 4 устанавливалс  таким образом, чтобы При напр жении датчика 27 тока равном нулю, тройное опрокидывание схемы происходило при нулевом выходном напр жении. Это  вл етс  условием того, что цепь тока защиты от перегрузки после включени  усилител  без управлени  возвращаетс  в основное положение. Первый диод 18 предотвращает запирание третьего транзистора 5 в отрицательном полупериоде выходного напр жени . В итоге третий транзистор 5 предотвращает по вление положительных остроконечных имг пульсов и обеспечивает надежную работу оконечного транзистора 1 при бо ьщой перегрузке. Если между базой второго транзистора 4 и общей шиной включен седьмой резистор J2, то к базе второго транзистора 4 в положительном полупериоде выходаого напр жени  усилител  подключаетс  запирающее, а в отрицательном полупериоде - пропускающее напр жение . Второй транзистор 4 в отрицатель59 ном полупсриоде выходного напр жени  от пирастс  больше. Тем самым уменьшаетс  отрицательное иыходное напр жение. Если второ транзистор 4 функционирует недостаточно бьь стро, то может возникнуть отрицательный игольчатый импульс. Дл  избежани  этого при менен первый конденсатор 14, параллельно подключенный к седьмому резистору 12. Между коллектором первого транзистора 3 и катодом входного диода 15 включен восьмой резистор 13, в результате чего напр жение коллектор-эмиттер первого транзистора 3 уста навливаетс  любой величины в его провод ще режиме. Первый нелинейный элемент 16 может быть образован из последовательного соединени  п того диода 23 и стабилитрона 24 и параллельного RC-звена, состо щего из дев того резистора 25 и второго конденсатора 26. Применение стабилитрона 24 исключает образованный при индуктивной перегрузке игольчатый импульс, так как стабилитрон 24 при небольшом выходном напр жении предотвращает уменьшение выходного тока. Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет исключить импульсы перенапр жени  на выходе и увеличить быстродействие схемы защиты, что способствует применению устройства при индуктивных нагрузках, как, например , излучатели звука с переменным фильтром . Формула изобретени  1. Устройство защиты от перегрузки усилител  мощности, работающего на активно-индук тивную нагрузку в классах В или АВ, содержащее оконечный транзистор усилител  мощности , база которого подключена к источнику входного сигнала и первому входу порогового устройства, коллектор - к источнику питани , а эмиттер - ко второму входу порогового устройства и через датчик тока к нагрузке и третьему входу порогового устройства , состо щего из первого транзистора, коллектор которого подключен к электроду входного диода, другой электрод которого  вл етс  первым входом порогового устройства, 6 база - к резистору, второй вывод которого  вл етс  вторым входом порогового устройства и через первый нелинейный элемент - к общей щине, а эмиттер  вл етс  третьим входом порогового устройства, отличающеес  тем, что, с целью исключени  импульсов перенапр жени  на выходе, обусловленных индуктивностью нагрузки, и повышени  быстродействи , в пороговое устройство введены второй и третий транзисторы, второй нелинейный элемент, первый, второй, третий, четвертый, п тый и Шестой резисторы и первый и второй диоды, при этом коллектор второго транзистора подключен к базе первого транзистора, эмиттер к эмиттеру первого транзистора , а база через первый резистор - к щине питани  и через второй резистор - к эмиттеру первого транзистора, коллектор третьего транзистора св зан через третий резистор с шиной питани  и через второй нелинейный элемент, выполненный на последовательно соединенных третьем и четвертом диодах, - к базе первого транзистора, эмиттер через первый диод к эмиттеру первого транзистора, через второй диод к общей шине и череэ четвертый резистор к базе третьего транэи1стора, а коллектор первого транзистора череэ п тый резистор подключен к базе третьего транзистора и через шестой резистор к шине питани . 2.Устрсжство по П; 1, о т л и ч а ю щ ее с   тем, что между базой второго транзистора и общей щиной включены параллельно соединенные седьмой резистор и первый конденсатор , а между коллектором первого транзистора и входным даодом - восьмой резистор . 3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с   тем, что первый нелинейный элемент, включенный между б1.зой первого транзистора и общей шиной, выполнен в виде последовательно соединенных п того диода, стабилитрона и параллельно включенных дев того реэистора и второго конденсатора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Усилитель К224 УН 17 (СССР) - техннческие услови . .
2. 2. Патент Великобританин № 1236449, кл. Н 3 Т, 1971 (прототип).

   (риг.1

   23