Двухтактный усилитель

 

Изобретение может быть использовано в усилительных устройствах систем автоматического регулирования. Повьшается коэффициент полезного действия и расширяется динамический да1апазон. Усилитель выполнен по. двухтактной схеме, содержащей два операционных усилителя (ОУ) 3 и 4, два транзистора (Т) 7 и 8, две цепи 11, состоящих каждая из двух встречно-последовательно включен ых стабилитронов, два диода 14 и 15, семь резисторов 5, 6, 12, 13, 16, 17, 20 и выходной трансформатор (ВТ) с обмотками 9, 10, 18, 19. При положительной (отрицательной) полуволне входного напряжения на выходе ОУ 4 (3) имеется положительный полупериод, который при максимальном входном сигнале ограничивается цепью 11. Т 8 (7) открыт и через обмотки 19,.10 (18,9) ВТ течет ток, при этом на выходе ОУ 3 (4) устанавливается максимальная отрицательная полуволна напряжения и Т 7 (8) закрыт , поддерживая в разорванном состоянии цепь отрицательной обратной связи ОУ 3 (4). 1 ил. (Л .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) (51) 4 Н 03 F 3 26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Р 14 (21) 3723883/24-09 (22) 06.04.84 (46) 15.03.86. Бюл. Ф 10 (72) В.Н.Королев и В,Н.Попов (53) 621.375.026(088.8) (56) Электронная техника в автоматике. — Сб. статей под ред. 10.И.Конева. М.: Советское радио, 1974, вып. 6, с. 94, рис. 2.

Авторское свидетельство СССР

У 987792, кл. Н 03 F 3/26, . заявл. 19.8.81. (54) ДВУХТАКТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение может быть использовано в усилительных устройствах систем автоматического регулирования.

Повышается коэффициент полезного действия и расширяется динамический диапазон. Усилитель выполнен по. двухтактной схеме, содержащей два операционных усилителя (ОУ) 3 и 4, два транзистора (Т) 7 и 8, две цепи 11, состоящих каждая из двух встречно-последовательно включенных стабилитронов, два диода 14 и 15, . семь резисторов 5, 6, 12, 13, 16, 17 20 и выходной трансформатор (ВТ) с обмотками 9, 10, 18, 19. При положительной (отрицательной) полуволне входного напряжения на выходе ОУ 4 (3) имеется положительный полупериод, который при максимальном входном сигнале ограничивается цепью 11. Т 8 (7) открыт и через обмотки 19, 10 (18,9) ВТ течет ток, при этом на выходе ОУ 3 (4) устанавливается максимапьная отрицательная полуволна напряжения и Т 7 (8) закрыт, поддерживая в разорванном состоянии цепь отрицательной обратной связи Оу 3 (4). 1 ил.

1218444 2

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в усилительных устройствах систем автоматического регулирования.

Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия и расширение динамического диапазона.

На чертеже представлена структурная электрическая схема двухтактного усилителя.

Двухтактный усилитель содержит два плеча 1 и 2, выполненные на операционных усилителях (ОУ) 3 и 4, резисторах 5 и 6, выходных каскадах на транзисторах 7 и 8, элементах отрицательной обратной связи, выполненных в виде дополнительных обмоток 9 и 10, выходного трансформатора, цепях 11, в каждом плече двухтактного усилителя, выполненных из включенных встречно-последовательно двух стабилитронах, резисторах обратной связи (ОС). 12 и 13,. диодах 14 и 15, дополнительных резисторах 16 и 17, первичных обмотках 18 и 19 выходного трансформатора, резистор 20.

Двухтактный усилитель работает следующим образом.

Двухтактный .усилитель при положительной волне входного сигнала, на выходе операционного усилителя 4 имеет положительный полупериод.

Транзистор 8 открыт и ток через выходной трансформатор течет в направлении: конец первичной обмотки 19 (начало обозначено точкой), начало первичной обмотки 19, открытый транзистор 8, конец дополнительной обмотки 10, начало дополнительной обмотки 10, общая шина источника питания. Обратная связь, образованная диодом 15 и резисторами 13 (ОС) и 20, действует, так как на эмиттере транзистора 8 будет также положительная полуволна напряжения по амплитуде меньше, чем положительная полуволна на выходе операционного усилителя 4 — на величину падения напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 8. При максимальном входном напряжении, напряжение на выходе операционного усилителя 4 ограничивается цепью 11.

При этом в обмотках 18 и 9 индуцируется напряжение таким образом, что к коллектору транзистора 7 прикладывается плюс (положительная по l0 !

55 луволна), а к эмиттеру — минус (отрицательная полуволна), которая смещает диод 14 в обратном направлении, размыкая цепь обратной связи операционного усилителя 3.

В этот же полупериод входного сигнала на выходе операционного усилителя 3 устанавливается максимальная отрицательная полуволна напряжения (ввиду того, что цепь отрицательной обратной связи, образованной резистором (0C) 12 и диодом 14 оборвана), которая замыкается через цепь 11 на вход операционного усилителя 3, образовывая на инвертирующем входе фактическую землю, а.на выходе — напряжение, равное напряжению стабилизации одного стабилитрона цепи 11, которое по абсолютной величине больше отрицательного напряжения, приложенного к эмиттеру транзистора 7 на величину, равную падению напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 8 (при максимальном входном сигнале), поэтому в этот полупериод транзистор 7 всегда закрыт, поддерживая в разорванном состоянии цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 3 °

При отрицательной полуволне входного напряжения на выходе операцион- ного усилителя 3 имеется положительный полупериод, который при максимальком входном сигнале ограничивается цепью 11. Транзистор 7 открыт и ток через выходной трансформатор . течет в направлении: +Е, начало первичной обмотки 18, конец первичной обмотки 18, открытый транзистор 7, начало дополнительной обмотки 9, конец дополнительной обмотки 9, общая шина источника питания. Обратная связь, образованная диодом 14 и резистором (ОС) 12 действует, так как на эмиттере транзистора 7 будет также положительная полуволна напряжения, по амплитуде меньше, чем на выходе операционного усилителя 3 (на величину падения напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 7). В этот полупериод в первичной и дополнительной обмотках 19 и 10 также индуцируется напряжение, причем к коллектору транзистора 8 приложен плюс (положительная полуволна), а к эмиттеру — минус (отрицательная полуволна), которая смещает диод 15 в обратном направлении, Формула изобретения (Составитель И.Водяхина

Техред А.Бабинец Корректор М.Максимишинец

Редактор Л.Авраменко

Заказ 1137/59 Тираж 818 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 размыкая цепь обратной связи операционного усилителя 4.

В этот же полупериод входного сигнала на выходе операционного усилителя 4 устанавливается максимальная отрицательная полуволна напряжения (ввиду того, что цепь отрицательной обратной связи, образованная резистором (ОС) 13, резистором 20 и диодом 15 разорвана), которая замыкается на инвертирукиций . вход операционного усилителя 4 через цепь 11, образовывая на инвертирующем входе ОУ 4 фактическую земпю, а на выходе — отрицательную полуволну напряжения, равную напряжению стабилизации одного стабилитрона цепи 11, которое по абсолютной величине больше, чем напряжение, приложенное к эмиттеру транзистора 8, на величину падения напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 8 при максимальном входном сигнале. В этот полупериод транзистор 8 закрыт, поддерживая в разорванном состоянии цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 4.

Двухтактный усилитель, содержа° щий в каждом плече последовательно

1218444 4 соединенные операционный усилитель, резистор и выходной каскад на включенном по схеме с общим эмиттером транзисторе, между эмиттером которого и шиной нулевого потенциала включен элемент отрицательной обратной связи, при этом инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первым выводом резистора обратной связи, причем между источником входного сигнала и инвертирующим входом операционного усилителя первого плеча и неинвертирующим входом операционного усилителя второго плеча Включены соответствующие допол нительные резисторы, о т л и ч аю шийся тем > что, с целью повышения коэффициента полезного действия и расширения динамического диапазона, в каждом плече между выходом операционного усилителя и его инвертирующим входом включена цепь из включенных встречно-последовательно двух стабилитронов, между эмиттером транзистора и вторым выводом резистора обратной связи включен диод, прямосмещенный относительно эмиттерного тока транзистора, коллекторная нагрузка которого

30 выполнена в виде первичной обмотки выходного трансформатора, а элемент отрицательной обратной связи выполнен в виде дополнительной обмотки выходного трансформатора.