Усилитель класса д

 

УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА Д, содержащий источник питания, источники запирающего и отпирающего напряжений, первые разноименные шины которых соединены с щиной источника питания, источник опорного напряжения, выходной транзистор , коллектор которого подключен к нагрузке , а эмиттер - к шине источника питания, запирающий и отпирающий транзисторы , эмиттеры которых соединены с базой выходного транзистора, коллектор запирающего транзистора подключен к второй шине источника запирающего напряжения , коллектор отпирающего транзистора соединен с второй шиной источника отпирающего напряжения, входной транзистор, коллектор которого через первый резистор подключен к второй щине источника запирающего напряжения, а эмиттер через второй резистор соединен с общей щиной, управляющий транзистор, база которого подключена через источник опорного напряжения к щине источника питания, а к его эмиттеру подключен первый вывод третьего резистора , отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него дополнительно введены диод и ограничивающий транзистор, эмиттер которого подключен к щине источника питания, его коллектор - к коллектору входного транзистора, а база - к эмиттеру отпирающего транзистора, база кото (Л рого соединена с коллектором управляющего транзистора, причем нагрузка подключена через диод к первому выводу третьего резистора, второй вывод которого соединен с второй шиной источника отпирающего напряжения. ;о со ;о

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5D Н 03 F 3/217

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3520094/24-09 (22) 08.12.82 (46) 07.04.85. Бюл. № 13 (72) В. В. Иванютин (71) Куйбы шевский электротехнический институт связи (53) 621.375.026 (088.8) (56) 1. Патент США № 3740657, кл. 330,— 15, 1973.

2. Кибакин В. И. Основы ключевых методов усиления. М., «Энергия»; 1980, с. 202 (прототип). (54) (57) УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА Д, содержащий источник питания, источники запирающего и отпирающего напряжений, первые разноименные шины которых соединены с шиной источника питания, источник опорного напряжения, выходной транзистор, коллектор которого подключен к нагрузке, а эмиттер — к шине источи ика питания, запирающий и отпирающий транзисторы, эмиттеры которых соединены с базой выходного транзистора, коллектор запирающего транзистора подключен к вто„„SU„» 1149379 А рой шине источника запирающего напряжения, коллектор отпирающего транзистора соединен с второй шиной источника отпирающего напряжения, входной транзистор, коллектор которого через первый резистор подключен к второй шине источника запирающего напряжения, а эмиттер через второй резистор соединен с общей шиной, управляющий транзистор, база которого подключена через источник опорного напряжения к шине источника питания, а к его эмиттеру подключен первый вывод третьего резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него дополнительно введены диод и ограничивающий транзистор, эмиттер которого подключен к шине источника питания, его коллектор — к коллектору входного транзистора, а база — к эмиттеру отпирающего транзистора, база которого соединена с коллектором управляющего транзистора, причем нагрузка подключена через диод к первому выводу третьего резистора, второй вывод которого соединен с второй шиной источника отпирающего напряжения.

1149379

ВНИИПИ Заказ 1917/41 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к усилительным устройствам и может быть использовано в радиопередающих устройствах, генераторах, а также в преобразователях напряжений.

Известен усилитель класса Д, содержащий источник питания, источник запирающего напряжения, два выходных ключа и дополнительный запирающий ключ 1.1).

Однако этот усилитель класса Д обладает низким КПД при высоких частотах входных импульсов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является усилитель класса Д, содержащий источник питания, источники запирающего и отпирающего напряжений, первые разноименные шины которых соединены с шиной источника питания, источник опорного напряжения, выходной транзистор, коллектор которого подключен к нагрузке, а эмиттер — к шине источника питания, запирающий и отпирающие транзисторы, эмиттеры которых соединены с базой выходного транзистора, коллектор запирающего транзистора подключен к второй шине источника запирающего напряжения, коллектор отпирающего транзистора соединен с второй шиной источника отпирающего напряжения, входной транзистор, коллектор которого через первый резистор подключен к второй шине источника запирающего напряжения, а эмиттер через второй резистор соединен с общей шиной, управляющий транзистор, база которого подключена через источник опорного напряжения к шине источника питания, а к его эмиттеру подключен первый вывод третьего резистора (2).

Цель изобретения — повышение КПД.

Эта цель достигается тем, что в усилитель класса Д, содержащий источник питания, источники запирающего и отпирающего напряжений, первые разноименные шины которых соединены с шиной источника питания, источник опорного напряжения, выходной транзистор, коллектор которого подключен к нагрузке, а эмиттер — к шине источника питания, запирающий и отпирающий транзисторы, эмиттеры которых соединены с базой выходного транзистора, коллектор запирающего транзистора подключен к второй шине источника запирающего напряжения, коллектор отпирающего транзистора соединен с второй шиной источника отпирающего напряжения, входной транзистор, коллектор которого через. первый резистор подключен к второй шине источника запирающего напряжения, а эмиттер через второй резистор соединен с общей шиной, управляющий транзистор, база которого подключена через источник опорного напряжения к шине источника питания, а к его эмиттеру подключен первый вывод третьего резистора, дополни5

55 тельно введены диод и ограничивающий тра нзи стор, эмиттер которого подключен к шине источника питания,его коллектор — к коллектору входного транзистора, а база— к эмиттеру отпирающего транзистора, база которого соединена с коллектором управляющего транзистора, причем нагрузка подключена через диод к первому выводу третьего резистора, второй вывод которого соединен с второй шиной источника отпирающего напряжения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого усилителя класса Д.

Усилитель класса Д содержит источник

1 питания, источник 2 запирающего напряжения, источник 3 отпирающего напряжения, источник 4 опорного напряжения, выходной транзистор 5, нагрузку 6, запирающий 7, отпирающий 8 и входной 9 транзисторы, первый 10 и второй 11 резисторы, управляющий транзистор 12, третий резистор 13, диод 14, ограничивающий транзистор 15.

Усилитель класса Д работает следующим образом.

П ри подаче на вход усилителя им пул ьсов положительной полярности входной транзистор 9 отпирается. Коллекторный ток входного транзистора 9, формируя на первом резисторе 10 напряжение, открывает отпирающий транзистор 8 и закрывает запирающий транзистор 7. Отпирающий транзистор 8 формирует от источника 3 отпирающего напряжения отпирающий импульс тока базы выходного транзистора 5. После перехода выходного транзистора 5 в насыщение напряжение между его коллектором и эмиттером падает до долей вольта, при этом отпирается диод 14 и эмиттерный переход управляющего транзистора 12. Под действием напряжения источника 4 опорного напряжения управляющий транзистор

12 отпирается и через него часть тока коллектора входного транзистора 9 отводится из цепи базы отпирающего транзистора 8.

При запирании выходного транзистора 5 ограничивающий транзистор 15, уменьшая величину заряда, накапливаемого эквивалентной входной емкостью выходного транзистора 5, ограничивает величину запирающего напряжения.

Таким образом, введение управляющего транзистора 12, диода 14 и подключение их совместно с цепью ограничения запирающего напряжения в усилитель класса Д осуществляет уменьшение среднего значения отпирающего тока выходного транзистора 5 что обеспечивает значительное повышение КНД, особенно при высоких частотах следования импульсов входного сигнала.