Claims (2)
Недостатком такого усилител мощности о защитой вл етс то,что несмотр на уменьшение в некоторой сте-пени мощности рассеивани на выходных транзисторах за счет наличи ре30 зи ст и в но -диодных цепочек в ц1еп х управлени ключей и точности.настройки чувствительности схемы эай1иты регули ровочными потенциометрами, ограничивающийс ток выходных транзисторов при коротком замыкании в цепи,нагруз ки все же достигает значительных величин , и в мощных выходных каскадах при больших питающих напр жени х ассеиваема мощность на выходных транзисторах оказываетс больше предельно допустимой. Транзисторы при этом разогреваютс и выход т из стро Цель изобретени - уменьшение мощности ра.ссеивани на транзисторах выходного двухтактного каскада при коротком замыкании в цепи нагрузки. Поставленна цель достигаетс тем что в усилителе мощности с защитой цепь смещени выполнена на двух последовательно соединенных транзистс pax разного типа проводимости,эмиттеры которых объединены, а между базами включен резистор, причем в каждом плече выходного двухтактного каскада база ключевого транзистора защиты через первый дополнительный резистор соединена с коллектором транзистора предвыходного двухтактного каскада, эмиттер первого транзистора выходного двухтактного каскада через второй дополнительный резистор соединен с базой транзистора цепи смещени , тип проводимости кото рого, соответствует типу проводимости транзисторов плеча вькодного двухтактного каскада, а между базой второго и эмиттером первого транзисторов выходного двухтактного каскада включен третий дополнительный резистор . На чертеже представлена электрическа принципиальна схема усилител мощности с защитой. Усилитель мощности с защитой .содержит последовательно соединенные входной каскад 1, предвыходной двухтактный каскад, каждое плечо которого содержит транзистор 2, коллектор . которого через первый резистор 3 соединен с базой первого транзистора 4 выходного двухтактного каскада, эмиттер которого через второй резистор 5 подключен к точке соединени одного вывода датчика 6 токи, другой вывод которого подключен к выходу усилител мощности с защитой,эмиттера второго транзистора 7 выходного двухтактного каскада и одним выводом третьего резистора 8, другой вывод которого подключен к точке соединени последовательной резист1 вно-диодной цепочки 9, соединенной с общей шиной и базы ключевого транзистора 10 защиты ,коллектор которого через пр мосмещенный диод 11 соединен с базой первого транзистора 4, а эмиттер - с выходом усилител мощности с защитой при этом между коллекторами транзисторов 2 предвыходного двухтактного каскада включена цепь смещени , выполненна на двух транзисторах 12 и 13, эмиттеры которых объединены, а между базами включен резистор 14, причем в каждом плече выходного двухтактного каскада база ключевого транзистора 10 защиты через первый дополнительный резистор 15 соединена с коллектором транзистора 2 предвыходного двухтактного каскада, эмиттер первого транзистора 4 выходного двухтактного каскада через второй дополнительный резистор 16 св зан с базой транзистора цепи смещени , тип проводимости которого соответствует типу проводимости транзисторов плеча выходного двухтактного каскада, а . между базой второго 7 и эмиттером первого 4 транзисторов выходного двухтактного каскада включен третий дополнительный резистор 17. Усилитель мощности с защитой работает следующим образом. В нормальном режиме, когда КНОГР номинольни соотношение резисторов 8 и 15 и резистора цепочки 9 подобрано тайим образом, что потенциал на базах ключевых транзисторов 10 защиты во всем диапазоне входного рабочего сигнала не достигает порога их открывани , усилитель мощности с защитой выдает на нагрузке полную выходную мощность и через транзисторы 4 и 7 выходного двухтактного каскада протекает рабочий ток. Ток поко транзисторов 4 и -7 выходного двухтактного каскада выставл етс при регулировании резисторами 16 и 14.Транзисторы 12 и 13 задают смещение дл транзисторов 4. Они же за счет обратной св зи (резисторов 16) вл ютс стабилизирующим элементом тока поко транзисторов выходного двухтактного каскада. При коротком замыкании нагрузки и определенной величине и пол рности входного сигнала в начальный момент происходит резкое увеличение тока транзистора 7, кц чевой транзистор 10 защиты приоткрываетс за счет этого тока, т.е. за счет падени напр жени на датчике б тока и дальнейшее увеличение тока транзистора 7 должно было бы прекратитьс за счет ограничени входного напр жени на транзисторах 4. Так как база транзистора 12 (13) подключена к эмиттеру транзистора 4 через резистор 16 отрицательной обратной св зи, а потенциал на эмиттере транзистора 4 больше не растет, то транзистор 12 (13) перестает реагировать на увеличение потенциала на его коллекторе,т,е. местна обратна св зь исключаетс .В результате того, что при коротком замыкании в нагрузке исключена обща отрицательна обратна св зь,транзистор 2 ре,эко открываетс при входном сигнгше за счет увеличени коэффици ента усилени и потенциал в точке соединени коллекторов транзисторов 2 и 12 (2 и 13) относительно общей выходной шины (или при коротком замыкании равносильно общей шины) рез ко возрастает. Ключевой транзистор 10 защиты .быстро открываетс до насыщени за счет резистора 15. Это приводит к з рыванию транзисторов 4 и 7. Транзис тор 12 (13),в свою очередь, окончательно закрываетс , и потенциал на коллекторах .транзисторов 2 и 12 от носительно общей выходной шины еще больше увеличиваетс . Этот процесс пррисходит практически мгновенно. При уменьшении, входного сигнала происходит обратный процесс, т.е. при входном сигнале, близком нулю, сначала происходит увеличение тока через (выходной) транзистор 7f а .за тем его уменьшение до нул за счет смены пол рности. Резисторы 3 - ограничительные. Таким образом, дл обеспечени нормальной работы устройства необходимо , чтобы при коротком замыкани в точках соединений коллектора тран зистора 2 с резистором 15 формирО1ва лись импульсы напр жений; относитель но общего выхода усилител (т.е. эмиттеров транзисторов 10).такой ве личины, при которой ток через резисторы 15 обеспечивали бы во всем, нмпульсе надежное открывание ключевых транзисторов .10 защиты. Транзисторы 12 и 13 выполн ют роли ключей, кото рые поочередно закрываютс , отключа при этом противоположное плечо усилител . Отключение противоположных плеч от коллекторов транзисторов 2 обеспечивает засчет токов коллекто ров этих транзисторов формирование импульсов напр жени в этих точках, необходимых дл нормальной работы устройства. Кроме того, так как эти импульсы имеют значительную величину , котора во много раз может превышать максимально допустимое обрат ное напр жение базы транзистора 4 выходного двухтактного каскада; прот оположного плеча, то наличие .этих транзисторов (12 и 13) необходимо и дл .защиты транзисторов 4 ,от пробо их базы. Таким образом,.предлагаемый усилитель мощности позвол ет значитель но уменьшить мощность рассеивани на выходных транзисторах при коротк замыкании в.цепи нагрузки за счет снижени среднего тока. Формула изобретени Усилитель мощности с защитой,соде жащий последовательно соединенные входной каскад, предвыходной двухтактный каскад, выполненнЕЛй на транзисторах разного типа проводимости , включенных по схеме с общим эмиттером, с цепью смещени , включенной между коллекторами этих транзисторов, в каждом которого коллектор транзистора через первый резистор соединен с базой первого транзистора выходного двухтактного каскада, включенного по схеме с общим коллектором, эмиттер которого через второй резистор подключен к точке соединёни одного вывода датчика тока, другой вывод которого подключен к выходу усилител мощности с защитой, эмиттера второго транзисг тора выходного двухтактного каскада, . включенного по схеме с общим коллектором , и одним выводом третьего резистора , другой вывод которого под-, ключен к точке соединени последовательной резистивно-диодной цепочки, соединенной с общей шиной, и базы ключевого транзистора защиты, коллектор которого через пр мосмещенный диод соединен с базой первого транзистора выходного двухтактного каскад г а эмиттер - с выходом усилител мощности с защитой, при этом тип проводимости первого, второго транзисторов и ключевого транзистора защиты одного плеча выходного двухтактного каскада противоположен типу проводимости тех-же транзисторов другого плеча выходного двухтактного каскгша, отличающийс .тем, что, целью уменьшени Мощности расреивани на транзисторах вькодного двухтактного каскада при коротком замыкании в цепи нагрузки, цепь смещени выполнена на двух последовательно соединенных транзисторах раз ного типа проводимости,эмиттеры которых объединены, а между базами включен резистор, причем в кгдадом плече выходного двухтактного каскада1 база ключевого транзистора защиты через первый дополнительный резистор соединена с коллектором транзистора пред-выходного двухтактного каскада,эмиттер первого транзистора выходного двухтактного каскада через второй дополнительный резистор соединен с баЗОЙ транзистора цепи смещени , тип проводимости которого соответствует типу проводимости транзисторов.плеча выходного двухтактного каскада, а между базой второго и- эмиттером первого транзисторов выходного двухтактного каскада включен третий дополнительный резистор. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3500218, кл. 330-11, опублик. 1970. The disadvantage of such a power amplifier with protection is that despite the reduction in some degree of power dissipation at the output transistors due to the presence of a resistive and in-diode circuits in the control key and accuracy. The sensitivity settings of the circuit are adjustable potentiometers, limiting the current of the output transistors during a short circuit in the circuit, the load still reaches significant values, and in high-power output stages with large supply voltages there is an assimilable power at the output terminals nzistorah It appears more than the maximum allowable. The transistors in this case are heated and fail. The purpose of the invention is to reduce the scattering power of the output push-pull stage at the transistors during a short circuit in the load circuit. The goal is achieved by the fact that in the power amplifier with protection the bias circuit is made on two series-connected transistors pax of different conductivity type, the emitters of which are combined, and a resistor is connected between the bases, and the base of the key protection transistor is connected to each arm of the output push-pull cascade with the collector of the pre-exit push-pull cascade, the emitter of the first transistor of the push-pull output cascade is connected via a second additional resistor with the base of the transistor of the bias circuit, the type of conductivity of which corresponds to the type of conductivity of the transistors of the shoulder of the code push-pull cascade, and between the base of the second and the emitter of the first transistors of the output push-pull cascade is included the third additional resistor. The drawing shows an electrical circuit diagram of a power amplifier with protection. The power amplifier with protection. Contains a series-connected input stage 1, a pre-exit push-pull stage, each arm of which contains a transistor 2, a collector. which through the first resistor 3 is connected to the base of the first transistor 4 of the output push-pull cascade, the emitter of which through the second resistor 5 is connected to the connection point of one output of the current sensor 6, the other output of which is connected to the output of the power amplifier with protection, the emitter of the second transistor 7 of the output push-pull cascade and one output of the third resistor 8, the other output of which is connected to the connection point of the series resistor 1 of the diode circuit 9 connected to the common bus and the base of the key protection transistor 10 the torus of which is connected to the base of the first transistor 4 through the direct-displaced diode 11, and the emitter is connected to the output of a power amplifier with protection between the collectors of the transistors 2 of the pre-output push-pull cascade and an offset circuit connected to two transistors 12 and 13, the emitters of which are combined, and between bases included a resistor 14, and in each arm of the output push-pull stage the base of the key transistor 10 protection through the first additional resistor 15 is connected to the collector of the transistor 2 of the pre-exit push-pull cascade , The emitter of the first transistor 4, the push-pull output stage via a second additional resistor 16 is coupled to the base of transistor biasing circuit, the conductivity type that matches the conductivity type transistors output the shoulder push-pull stage as well. between the base of the second 7 and the emitter of the first 4 transistors of the output push-pull cascade included a third additional resistor 17. The power amplifier with protection works as follows. In the normal mode, when the KNOGR nominal ratio of resistors 8 and 15 and the resistor of the chain 9 is selected, so that the potential at the bases of the key transistors 10 protection in the entire range of the input operating signal does not reach their opening threshold, the power amplifier with protection delivers the full output power on the load and an operating current flows through the transistors 4 and 7 of the output push-pull cascade. The quiescent current of the transistors 4 and -7 of the output push-pull stage is set by adjusting the resistors 16 and 14. The transistors 12 and 13 set the offset for the transistors 4. They are due to feedback (resistors 16) are the stabilizing element of the current of the transistors of the output two-stroke stage . In the event of a short circuit of the load and a certain amount and polarity of the input signal, at the initial moment a sharp increase in the current of the transistor 7 occurs, and the protective protection transistor 10 opens due to this current, i.e. by decreasing the voltage on the current sensor b and further increasing the current of the transistor 7 would have to be stopped by limiting the input voltage on the transistors 4. Since the base of the transistor 12 (13) is connected to the emitter of the transistor 4 through the negative feedback resistor 16, and the potential at the emitter of transistor 4 no longer grows, then transistor 12 (13) stops responding to an increase in potential at its collector, t, e. local feedback is eliminated. As a result of a short circuit in the load eliminating the overall negative feedback, the transistor 2 pe opens the eco transistor at the input signal by increasing the gain factor and potential at the junction point of the collectors of transistors 2 and 12 (2 and 13) with respect to the common output bus (or during a short circuit equivalent to a common bus), the cut sharply increases. The protection key transistor 10 is quickly opened to saturation by resistor 15. This causes the transistors 4 and 7 to close. Transistor 12 (13), in turn, finally closes, and the potential at collectors of transistors 2 and 12 is relatively common tire output is further increased. This process occurs almost instantly. When the input signal decreases, the reverse occurs; when the input signal is close to zero, an increase in the current through the (output) transistor 7f occurs first, reducing it to zero due to a change in polarity. Resistors 3 - limiting. Thus, to ensure the normal operation of the device, it is necessary that during a short circuit at the points of the collector of the transistor 2 with the resistor 15, voltage pulses are formed; relative to the general output of the amplifier (i.e., emitters of transistors 10). such is the value at which the current through resistors 15 would ensure reliable opening of the key transistors .10 protection throughout. The transistors 12 and 13 serve as keys, which are alternately closed while disconnecting the opposite arm of the amplifier. The disconnection of the opposite shoulders from the collectors of the transistors 2 ensures that the current collectors of these transistors generate voltage pulses at these points necessary for the normal operation of the device. In addition, since these pulses have a significant value, which can many times exceed the maximum allowable reverse voltage of the base of the transistor 4 of the output push-pull stage; It is necessary for the protection of transistors 4, from the breakdown of their base. Thus, the proposed power amplifier can significantly reduce the power dissipation at the output transistors during a short circuit in the load circuit by reducing the average current. Claims A power amplifier with protection, sequentially connected input cascade, pre-output push-pull cascade, performed on transistors of different conductivity type, connected according to a common emitter circuit, with a bias circuit connected between the collectors of these transistors, each having a transistor collector through the first resistor connected to the base of the first transistor output push-pull cascade, connected according to the scheme with a common collector, the emitter of which through the second resistor is connected to the point soy one of the current sensor outputs, the other output of which is connected to the output of the power amplifier with protection of the emitter of the second transistor of the push-pull output stage,. connected in a circuit with a common collector, and one output of the third resistor, the other output of which is connected, is connected to the connection point of a series resistive-diode circuit connected to the common bus and the base of the protection key transistor whose collector is connected to the base of the first diode transistor output push-pull cascade ga emitter - with the output of a power amplifier with protection, the type of conductivity of the first, second transistors and a key transistor protecting one arm of the output push-pull cascade and opposite to the type of conduction of the same transistors of the other arm of the output push-pull switch, characterized by the fact that, in order to reduce the dissipation power at the transistors of the code push-pull stage during a short circuit in the load circuit, the bias circuit is made on two series-connected transistors of different conductivity type, emitters which are connected, and a resistor is connected between the bases, and in the khadad of the output push-pull stage 1 base of the key protection transistor through the first additional cut The stator is connected to the collector of the pre-output push-pull cascade, the emitter of the first transistor of the output push-pull cascade is connected via a second additional resistor to the BASE of the bias transistor, the conductivity type of which corresponds to the conductivity type of the push-pull output cascade, and between the base of the second and the emitter of the first transistor output push-pull stage included a third additional resistor. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3500218, cl. 330-11, published. 1970.
2. Радио, 1977, № 11,.с. 41, ;рис. 5 F (прототип).2. Radio, 1977, No. 11,. P. 41,; fig. 5 F (prototype).