Двухтактный усилитель

 

ДВУХТАКТЙЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий в каждом из плеч входной суммирующий каскад, первый из входов которого является входом двухтактного усилителя, а выход соединен с входом выходного каскада, и резистивный датчик тока, один из выводов которого подключен через ЕСфильтр нижних частот к второму входу входного суммирующего каскада, причем параллельно резистору ЕС-4ипьтра нижних частот включен обратно смещенный диод, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, один вывод резистивного датчика тока в каждом из плеч подключен к выходу выходного каскада, а другой;вывод - к нагруз-V ке, к второму входу входного суммирующего каскада подключен дополнительный источник тока. : Од ®

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYSËÈК

9 А ((9((1!) SU (дц Н 03 Р 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Пб;ЩЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Of ÍÐÛÒÈÉ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H АЕУОРСИОМУ СВИДЕВ ЕЛЬСТВУ (21) 3559498/24-09 (22) 24.02.83 (46) 07 ° 12.84. Бюл.й 45 (72) А.Г.Павлов, А.N.Áðîäåöêèé и С.И.Шинкаренко .(53) 621.375.026(088.8) (56) l. Проектирование транзисторных усилителей звуковых частот ° Под ред И.Л.Везладнова; M., "Связь", l978 с.l39.

2. "Электроника". Т.42. 1969, И 5, с.57 (прототип) . (54) (57) ДВУХТАКТ%Й УСИЛИТЕЛЬ, со держащий в каждом иэ плеч входной суммирующий каскад, первый иэ входов которого является входом двухтактного усилителя, а выход соединен с входом выходного каскада, и резистивный датчик тока, один из выводов которого подключен через RCфильтр нижнихчастот квторому входу входного суммирующего каскада, причем параллельно резистору RC-4ильтра нижних частот включен обратно смещенный диод, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, один вывод реэистивного датчика тока в каждом из плеч подключен к выходу выходного каскада, а другой вывод — к нагруз- ке, к второму входу входного суммирующего каскада подключен дополнительный источник тока.

1128369

Изобретение относится к усилителям низких частот с высокой степенью стабильности характеристик и низким уровнем искажений, которые могут быть выполнены как на дискретных 5 компонентах, так и в интегральном исполнении.

Известен двухтактный усилитель, содержащий первый н второй входные, усилители, одним из входов соединенные с точкой подключения входного сигнала, двухтактную оконечную ступень на транзисторах одного типа проводимости, вход каждого пле ча которой соединен с выходом соот- . 15 ветствующего входного усилителя, .а выход — с нагрузкой, регулирующий ,усилитель, входы которого соединены с источником опорного сигнала и с резистором, зашунтированным дно-, 20 дом и включенным в коллекторную цепь плеча соответственно, а выходчерез фильтр нижних частот с вторым входом второго входного усилителя

Ц.

Недостатками усилителя является относительно большое количество схемных элементов из-за наличия регулирующего усилителя, недостаточная стабильность начального тока ввиду Зо . нестабильности источника опорного сигнала и несовершенства устройства сравнения регулирующего усилителя, зависимость величины начального тока от уровня усиливаемых сигналов, связанная с нелинейностью сигнапа обратной связи и непостоянством величин постоянных времени заряда и разряда конденсатора фильтра нижних частот, временная зависимость изменений начального тока при быстрых изменениях уровня усиливаемых сигналов, что. вызывает появление нелинейных искажений усиливаемых сигналов и появление переходных процес- 4 сов в нагрузке, переходный процесс в нагрузке при включении усилителя, что вызывается задержкой появления коллекторного тока выходного транзис- тора регулируемого плеча.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двухтактный усилитель, содержащий в каждом иэ плеч входной суммирующий каскад, первый из входов которого является входом двухтактного усилителя, а выход соединен с входом вы" ходнсго каскада, и реэистивилй датчик тока, один из выводов которого подключен через RC-фильтр нижних частот к второму входу входного суммирующего каскада, причем параллельно резистору BC-фильтра нижних частот.включен. обратно смещенный диод (2) .

Недостатками известного двухтактного усилителя являются переходные процессы в нагрузке, нестабильность начального тока транзисторов выходного каскада, зависимость начального тока от уровня сигнала, и, как следствие, появление нелинейных исажений.

Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений.

С этой целью в двухтактном у и- . лителе, содержащем в каждом из плеч входной суммирующий каскад, первый из входов которого является входом двухтактного усилителя, а выход соединен с входом выходного каскада, и резистивный датчик тока, один иэ выводов которого подключен через

КС-фильтр нижних частот с второму входу входного суммирующего каскада, причем параллельно резистору

RC-фильтра нижних частот включен обратно смещенный диод, один вывод резистивного датчика тока в каждом из плеч подключен к выходу выходного каскада, а другой вывод — к на грузке, к второму входу входного сум1мирующего каскада подключен дополнительный источник тока.

На чертеже приведена структурнопринципиальная схема двухтактного усилит еля .

Двухтактный усилитель содержит диоды 1 и 2, фильтры 3 н 4 нижних частот, входные суммирующие каскады 5 и 6, выходные каскады 7 и 8, резистивные датчики 9 н 10 тока, нагрузку ll, дополнительные источники 12 и 13 тока и источники 14 и 15 питания.

Двухтактный усилитель работает следующим образом.

В момент включения конденсаторы фильтров 4 и 3, находившиеся ранее в полностью разряженном состоянии, начинают заряжаться от дополнительных источников 12 и 13 с постслнной времени, превышающей время установления напряжений на выходах источников 14 и, 15 °

В результате с той же постоянной времени на вторые входы входных сум

28369 4 личине напряжения на нагрузке, но противоположного знака, и напряжения

1 на том же резистивном датчике тока, но уменьшающегося по отношению к напряжению на нем в отсутствие сигнала. 1

Вследствие этого при отключенных диодах напряжения на конденсаторах фильтра 3 или 4 зависят от уровня

10 усиливаемого сигнала и увеличивают-:. ся с. увеличением уровня, что приводит к уменьшению начальных токов плеч вплоть до появления. искажений на выходе типа "ступенька" при больших уровнях. Кроме того, сигналы малых уровней, следующие непосредственно после сигнала большого уровня, также искажены, так как напряжения на конденсаторах фильтра 3 или 4

20 и соответствующие им начальные токи плеч восстанавливаются с време-. нем, определяемым постоянными времени 4ольтров, при этом при неодинаковом значении постоянных времени

25 имеет место переходной процесс в нагрузке.

Для исключения указанных отрица" тельных явлений введены диоды 1 и 2.

Диоды находятся в проводящем состоя-. нии во время действия полуволны, при которой напряжение на входе фильтра имеет меньшую величину. Величина сопротивления диода выбрана таким образом, что среднее значение тока разряда конденсатора фильтра оказывается равным значению тока заряда, напряжение на конденсаторе фильтра оказывается неизменным, и начальное значение тока плеч практически не зависит от уровня усили40 ваемого сигнала. При этом нелинейные искажения имеют минимальное зна;чение, и в нагрузке отсутствует ле- .

1реходной процесс.

3 1! мирующих каскадов 5 и 6 поступают токи смещения, что приводит к плавному нарастанию токов в коллекторных цепях транзисторов выходных каскадов 7 и 8, .при этом переходной процесс в нагрузке 11 практически отсутствует. В установившемся режиме напряжение на конденсаторе фильтра

3 или 4 имеет неизменное значение, и разность про ивоположных по знаку тока от дополнительного источника ,12 или 13 и тока, пропорционального падению напряжения от выходного тока выходного каскада 7 или 8 на резис.торном датчике 9 или 10 тока соответственно, равна входному току второго входа соответствующего входного суммирующего каскада, и ток в нагрузке 11 отсутствует. Влияние дестабилизирующих факторов, приводя-. щее к изменению токов плеч или к появлению тока через нагрузку 11, 1 вызывает изменение входных токов вторых входов входных суммирующих усилителей, и, в конечном итоге, восстанавливается первоначальное состояние. В данном режиме диоды 1 и 2 находятся в закрытом состоянии и не оказывают влияния на работу.

При подаче на вход двухтактного усилителя сигнала переменного тока на нагрузке 11 появляется усиленное ь напряжение.. На вход каждого фильтра

3 и 4 поступает асимметричный сигнал переменного тока при симметричной форме входного и выходного сигналов. Это связано с тем, что одна полуволна указанного сигнала пред4 ставляет собой сумму напряжения на нагрузке и увеличивающегося по отношению к начальному, напряжения на соответствующем резистивном датчике 9 или 10 тока, а вторая полуволна сумму, состоящую из такого же по веЗаказ 9082/42 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель Ю.Рогаткин

Редактор В.Данко Техред О.Ващишина Корректор M-Демчик