Двухтактный усилитель

 

ДВУХТАКТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержгиций последовательно соединенные по постоянному току первый выходной транзистор, включенный по схеме с общим коллектором и второй выходной транзистор, включенный по схеме собщим эмиттером, имеющие одну структуру, повторитель тока, выводы питания которого подключены к первому источнику питания, а вход и выход соответственно к коллектору первого выходного транзистора и к базе вспомогательного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, а также токостабилизирующий двухполюсник , отличаюди йс я тем, что, с целью уменьшения тока потреб Ленин, вспомогательный транзистор имеет структуру, противоположную структуре выходных транзисторов, коллектор вспомогательного тразистора подключен к базе второго выходного транзистора, а токостабилизирующий J двухполюсник включен между выходом (Л повторителя тока и вторым источником питания. г- Vh.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) 3(51) Н 03 F 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ).

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

Е(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3546282/18-09 (22) 26.01.83 (46) 15.05.84. Бюл. Р 18 (72) Н.Н.Прокопенко, A .Ý.Ïoïîâ и Л,И.Бородина (71) Шахтинский технологический институт (53) 621.375.024(088,8) (.56) 1, авторское свидетельство СССР

)) 801226, кл, Н 03 F 3/20, 11,12.78.

2. Патент Японии Р 51-32492, кл. 98(5)A31, опубликр 1976 (прототип), (54) (57) ДВУХТАКТНЫИ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные по постоянному току первый выходной транзистор, включенный по схеме с общим коллектором и второй выходной транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, имеющие одну структуру, повторитель тока, выводы питания которого подключены к первому источнику питания, а вход и выход соответственно к коллектору первого выходного транзистора и к базе вспомогательного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, а также токостабилизирующий двухполюсник, отличающийся тем, 0 что, с целью уменьшения тока потреб ления, вспомогательный транзистор имеет структуру, противоположную структуре выходных транзисторов, коллектор вспомогательного тразистора подключен к базе второго выходного транзистора, а токостабилизирующий двухполюсник включен между выходом повторителя тока и вторым источником питания.

1092701 где Е(-1 „- максимальное значение тока в нагрузке при отрицательных напряжениях на входе двухтактного усилителя;

I3 = 10-50-Коэффициент усиления тока базы второго выходного 45 транзистора.

Из формулы (1) следует, что в статическом режиме, когда U (((„ = О, ток, потребляемый известным двухтактным усилителем, весьма велик и полностью 5() определяется током токостабилизирующего двухполюсника Iz

ЗЕ, (2) (-1

I = 3™-"- . я р (3) 55 или

В идеальном случае необходимо иметь

I«(® 0 при I = 1-5А.

Цель изобретения — уменьшение тока потребления. бб

Для достижения цели в двухтактном усилителе, содержащеМ последовательно соединенные по постоянному току первый выходной транзистор, включенный по схеме с общим коллектором, и б5

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве выходного каскада микроэлектронных операционных: усилителей, Известен двухтактный усилитель, в котором статический режим устанав- 5 ливается специальной схемой смещения 517

Однако в известном устройстве весьма трудно обеспечить температурную стабильность сквозного тока вы- 10 ходных транзисторов при настройке каскада на минимум искажений в области малых входных сигналов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является двухтактный усилитель, содержащий последовательно соединенные по постоянному току первый выходной транзистор, включенный по схеме с общим коллектором, и второй выходной транзистор, включенный по схеме с общим змиттером, имеющие одну структуру, повтор«(«тель тока, выводы питания которого подключены к первому источнику питания, а выход и вход соответственно к коллектору первого выходного транзистора и к базе вспомогательного (транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, а также токостабил««.эирующий двухполюсник (23.

Известное устройство имеет сравни-ЗО тельно большой ток потребления Е(«, Для получения в нагрузке Вн некотоl) рого заданного уровня тока I („ „ необходимо, чтобы ток токостабилизирующего двухполюсника е удовлет- З5 ворял условию (1) . второй выходной транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, имею" щие одну структуру, повторитель тока, выводы питания которого подключены к первому источнику питания, а вход и выход соответственно к коллектору первого выходного транзистора и .к базе вспомогательного транзистора, включенного по схеме с общим эмкттером,а также токостабилизирующий двухполюсник, вспомогательный транзистор имеет структуру, противоположную структуре выходных транзисторов, коллектор вспомогательного тран-. зистора подключен к базе второго выходного транзистора, а токостабилиэирующий двухполюсник включен между выходом повторителя тока и вторым источником питания, На чертеже представлена принципиальная электрическая схема двухтактного усилителя.

Двухтактный усилитель содержит первый и второй выходные транзисторы 1 и 2, повторитель 3 тока, вспомогательный транзистор 4, токостабилизирующий двухполюсник 5, первый и второй источники 6 и 7 питания, нагрузку 8, Двухтактный усилитель работает следующим образом.

В статическом режиме (при нулевом токе в нагрузке 8) ток, потребляемый двухтактным усилителем от первого источника б питания, складывается из

3-х составляющих

IA - Е 5 + Е к«+ Ек4 (4) где I - ток токостабилизирующего двухполюсника 5;

3„„,3К4» коллекторные токи первого выходного и вспомогательного транзисторов 1 и 4.

Причем

К4 л (5)

К4

К1 5 k2((6) где p - коэффициент усиления тока базы второго выходного транзистора 2.

Следовательно

I «(= Е (2 +p> ) х 21 (7)

При положительном приращении входного напряжения ток в нагрузке 8 распропорционально Бр„

Б

« и "- "Вх (R 8 " .и « где h - входное сопротйвление пер.

««. ( вого выходного транзистора 1 в схеме с общей базой.

В этом случае транзистор повторителя 3 тока насыщен, вспомогательный и второй выходной транзисторы 4 и

2 находятся в отсечке. Если на вход подается отрицательное входное напряжение, то этo вызывает уменьшение коллекторного тока первого выходного транзистора 1 от статического

1092701

Составитель И.Водяхина

Редактор Т.ПарФенова Техред 0,Иеце Корректор A.Äçÿòêo

Заказ 3274/42 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 уровня I< до нуля, При этом коллекторный ток второго выходного транзистора 2, т, е. и ток в нагрузке 8 i „ достигает величины нп 2 4 5 (9) Из соотношений (3), (7) и (9) следует, что двухтактный усилитель имеет в ю(- раз меньший ток потребления при заданном уровне максимального тока нагрузки и Фиксированном коэффициI енте использования напряжения питани я, где

d. =--- /Ъд, 3

2 (10)

Учитывая, что у современных маломац5 ных транзисторов В = 20-100, находим, что выигрыш по току потребления может достигать одного — двух порядков, При этом не ухудшается линейность амплитудной характеристики в области

3О малых входных сигналов и не усложняется схема двухтактного усилителя,