Усилитель мощности

 

Изобретение относится к электронике . Повышается выходная мощность и стабильность режима но иостоянному току. Усилитель (У) мощности содержит выходные транзисторы (Т) 1 и 2 токосъемные резисторы (Р) 3 и 4, шины 5 и 6 источников питания. 1-ые Р 7 и 8, 1-ые и 2-ые Т 9, 10 и 11, 12, 2-ые Р 13 и 14, конденсаторы 15 и 16, дифференциальные У 17 и 18, 3-й Р 19 и 20, Р цепи токовой обратной связи 21-24, Р 25 н 26 цепи обР JpJ IJ V I rd Cn-T-al ратной связи ио напряжению, выход У 27, конденсаторы 28 и 29 Р 30, вход УЗ, диоды 32 и 33, выходные Т 34 и 35, токосъемные Р 36 и 37, 1-ые Р 38 и 39, 1-ые и 2-ые Т 40, 41 и 42, 43, 2-ые Р 44 и 45, дифференциальные У 46 и 47, 3-й Р 48 и 49. Р 50 и 51 цепи токовой обратной связи , Р 52, конденсатор 53, выход 54, Р 55 и 5G, вход идентичного дополнительного У мощности 57, диоды 58 и 59. Повьпиение стабильности режима достигается введением во 2-ое плечо 2-го Т одинаковой структуры с 1-м Т, 2-го Р и конденсатора и в каждое плечо - дифференциального У, 3-го Р, цепи токовой обратной связи и цепи обратной связи по напряжению. Повышение выходной мощности достигается введением идентичного дополнительного У мощности, На ил. приведена схема У в мостовом включений. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. s JpJ Cn-T-al С to (Л ND СО ел 00

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П 4 Ц 03 Г 3/26 т

&4

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3784289/24-09 (22) 21 ° 08.84 (46) 15.05.86. Бюл. - 18 (72) 3.П ° Тарасов, 10.A.ÍHêèôñðîë и Е.Н.Костючепкова (53) 621,375.026 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 425305, кл. И 03 Р 3/26, 1972

Авторское свидетельство СССР

1 - 530424, кл. П 03 F 3/26,.1974. (54) УСИЛИТЕЛЬ ИОЩ110СТИ (57) Изобретение относится к электронике. Повышается выходная мощность и стабильность режима по постоянному току. Усилитель (У) мощности содержит выходные транзисторы (Т) 1 и 2 токосъемные резисторы (Р) 3 и 4, шины 5 и 6 источников питания. 1-ые

Р 7 и 8, 1-ые и 2-ые Т 9, 10 и ll, 12, 2-ые Р 13 и 14, конденсаторы 15 и 16, дифференциальные У 17 и 18, 3-и Р 19 и 20, P цепи токовой обратной связи 21 -24, P 25 и 26 цепи о6ратной связи по напряжению, выход

У 27, конденсаторы 28 и 29, Р 30, вход У 31, диоды 32 и 33, выходные

Т 34 и 35, Tolc0cъемные Р 36 и 37, l-.ые Р 38 и 39, 1-ые и 2-ые Т 40, 41 и 42, 43, 2-ые P 44 и 45, дифференциальные У 46 и 47, 3-и Р 48 и 49.

P 50 и 51 цепи токовой обратной связи, Р 52, конденсатор 53, выход 54, Р 55 и 56, вход идентичного дополнительного У мощности 57, диоды 58 и

59. Повышение стабильности режима достигается введением во 2-ое плечо

2-го Т одинаковой структуры с 1-м Т, 2-го Р и конденсатора и в каждое плечо — дифференциального У, 3-го Р, цепи токовой обратной связи и цепи обратной связи по напряжению. Повышение выходной мощности достигается введением идентичного дополнительного У мощности, Иа ил,,приведена- схема У в мостовом включении. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

Е23Е578

Изобретение относится к электро нике и может быть использовано в качестве усилителя мощности низкой частоты.

Целью изобретения является повышение стабильности режима по постоянному току .и повышение выходной мощност .

На фиг,l приведена принципиальная электрическая схема усилителя мощности; на фиг,2 — схема усилителя мощности в мостовом включении.

Усилитель мощности содержит выходные транзисторы 1 и 2, токосъем4 ные резисторы 3 и 4, шины 5 и 6 источников питания, первые резисторы

7 и 8, соответственно первые и вторые транзисторы 9,10 и 11,12, вторые резисторы 13 и 14, конденсаторы 15 и 16, дифференциальные усилители

17 и 18, третьи резисторы 19 и 20, резисторы 21-24 цепи токовой обратной связи, резисторы 25 и 26, цепи обратной связи по напряжению, выход

27 усилителя мощности, конденсаторы

28 и 29, резистор 30, вход 31 усилителя мощности, диоды 32 и 33, выходные транзисторы 34 и 35, токосъемиые резисторы 36 и 37, первые резисторы 38 и 39, соответственно первые .и вторые транзисторы 40,41 и 42, 43, вторые резисторы 44 и 45, дифференциальные усилители 46 и 47, третьи резисторы 48 и 49, резисторы 50 и 51 цепи токовой обратной связи, резистор 52 и конденсатор 53 цепи обратной связи Ilo напряжению, выход 54, резисторы 55 и 56, вход

57 идентичного дополнительного усилителя мощности и диоды 58 и 59.

Усилитель мощности работает следующим образом.

В отсутствии сигнала ток покоя выходного транзистора 1 стабилизируется отрицательной обратной связью (O0C) по постоянному току, контур которой замыкается через выходной транзистор 1, второй транзистор 11, дифференциальный усилитель !.7, резисторе 21 и 23 цепи токовой обратной связи (OC). Падение напряжения на токосъемном резисторе 3 сравнивается с помощью второго транзистора 11 и третьего резистора 19 с опорным напряжением на первом транзисторе 9 и первом резисторе 7. При этом диод 32 остается в непроходя,щем состоянии и его влиянием можно

10

50 тельной ;полуволны, напряжения на выходе 27 возрастает коллекторный

Е5

7 75

45 пренебречь. Первый и второй транзисторы выполняются на интегральной паре, и этим достигается температурная компенсация дрейфа. Лналогично обеспечивается стабильность тока по-. коя выходного транзистора ? во втором плече двухтактного усилителя мощности, Благодаря действию ООС по постоянному току выходное сопротивление каждого плеча по постолнному току (со стороны эмиттеров транзисторов 1 и 2) оказывается достаточно большим. Равенство значений статического выходного сопротивления плеч (и соответственно равные значения их напряжения питания) достигается эа счет перекрестного включения вторых резисторов 13 и 14, при котором режим плеч оказывается взаимно связанным. Симметрия режима сохраняется и при изменении напряжения питания.

Сопротивления первых резисторов 8 и 7, вторых резисторов 13 и 14, третьих резисторов 19 и 20 и токосъемных резисторов 3 и 4 должны быть попарно равны. Резисторы 25 и 26 цепи обратной связи по напряжению обеспечивают фиксацию потенциала па выходе 27 усилителя мощности практичес- ки на нулевом уровне. Потенциалы на коллекторах вторых транзисторов

11 и 12 также практически равны нулю как при изменении напряжения источнпков питания, так и при изменениях температуры окружающей среды.

В динамическом режиме усиление переменного напряжения определяется отношением сопротивлений резисторов параллельной отрицательной ОС по напряжению (параллельно включенных резисторов 25 и 26 и резистора 30), При малой амплитуде входного сигнала вторые транзисторы 11 и 12 работают в активном режиме, и переменные составляющие их Icoëëåêòîðïûõ токов замыкаются через конденсаторы 15 и 16 соответственно. При больших сигналах на входе 31 плечи усилителя мощности работают поочередно. Во время положиток выходного транзистора 1, создавая на токосъемном резисторе 3 падение напряжения, значительно превышающее исходное значение (в режиме покоя). Диод 32 ограничивает напряжение на токосъемном резисторе 3, повышая коэффициент использования ный режим во втором плече усилителя мощности.

Мостовый усилитель мощности (фиг,2) работает следующим образом, В отсутствии сигнала ток покоя выходных транзисторов 34 и 35 иден-, тичнога дополнительного усилителя мощности стабилизируется за счет действия ООС па постоянному току, контура которых замыкаются через выходные транзисторы 34 и 35, вторые транзисторы 42 и 43, дифференциальные усилители 46 и 47, резисторы

50 и 51 цепи токовой обратной связи (так же, как и в усилителе мощности), Сопротивления первых резисторов 38 и 39, вторых резисторов 44 и 45, третьих резисторов 48 и 49 и токо- 40 съемных резисторов 36 и 37, также, как и в усилителе мощности, должны быть попарно равны. Выходное сопротивление идентичного дополнительного усилителя мощности за счет дейс- 45 твия ООС по постоянному току оказывается большим, поэтому потенциал на е -o выходе 54 определяется потенциалом на выходе 27 усилителя мощности и устанавливается через са- 50 противление нагрузки, которое включается между выходами 27 и 54.

В динамическом режиме входной переменный сигнал подается между входами 31 и 57. Усиление идентично- 55 го дополнительного усилителя мощности, как и в усилителе мощности, определяется отношением сопротивлений

30

3 1231 напряжения источников питания. Второй транзистор 11 запирается. Во время отрицательной палуволны на выходе 27 выходной транзистор 1 закрыт, и ток коллектора второго транзистора

11 определяется отношением сопротивлений первого и третьего резисторов 7 и 19 (сопротивление такосъемного резистора 3 относительно мало), Отношение сопротивлений этих резис- 1О торов выбирается таким образом, чтобы амплитуда каллекторного тока второго транзистора 1! (при запертом выходном транзисторе 1) вдвое превышала собственное значение в 15 режиме покоя. В этом случае напряжение на коллекторе второго транзистора 11 остается постоянным, и ток покоя выходного транзистора I не меняется при усилении входных 20 сигналов любой амплитуды. 1очно так же достигается стабиль578 4 резисторов параллельной 00С па переменному напряжению (резистары 52 и 55,56). Вторые резисторы ll и 43 усилителя мощности и идентичного дополнительпага усилителя мощности (так же, как и вторые транзисторы

12 и 42) открываются и закрываются синфазно, поэтому переменный ток главным образам замыкается через эти транзисторы, что существенно снижает требования к емкости конденсаторов 16 и 15 при сохранении диапазона рабочих частот °

Фармулa изобретения

1. Усилитель мощности, содержащий двухтактынй эмиттерный повторитель на выходных транзисторах противоположной структуры, причем в каждом плече коллектор выходного транзистора через токосъемный резистор подключен к соответствующей шине источника питания, к которой через первый резистор подключен эмиттер первого транзистора, противоположный по стуктуре выходному транзистору, в первом плече базы первого и второго транзисторов одинаковой структуры абъед;иены, а к коллектору второго транзистора присоединены первые выводи второго резистора и конденсатор, а т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности режима па постоянному току, во второе плечо введены второй транзистор одинаковой структуры с первым транзистором, второй резистор и конденсатор и в каждое плечо введены дифференциальный усилитель, третий резистор, цепь токовой обратной связи и цепь обратной связи по напряжению, при этом ио втором плече базы первого и второго транзисторов объединены, а к коллектору второго транзистора присоединены первые выводы второго резистора и конденсатора, и в каждом плече второй выход второго резистора соединен с базой и коллекторам первого транзистора противаполажнага плеча, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной, эмиттер второго транзистора через третий резистор подключен к коллектору выходного транзистора, к базе которого подключен выход дифференциального усилителя, между коллекторам второго транзистора и не1231 )УБ усилителя, а выводы подключены сооТ ветственно к общей шине и к кол» л о-с::.3 з

Составитель П.Дик

Редактор Т,Парфенова Техред П„Ьоикало Корректор Л.Обручар

Заказ 2659/56 Тираж 816 Подписное

Б11ИИПИ Государственного комитета C(:Cl по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г„ Ужгород, ул, Проектная, 4 инвертирующим входом дифференциального усилителя включена цепь токовой обратной связи, а между инвертирующими входами дифференциальных усилителей и объединенными эмиттерами выходных транзисторов включена цепь обратной связи по напряжению.

2. Усилитель по п,1, о т л ич ающий с я тем, что, с целью повышения выходной мощности в него введен иденгичный дополнительный усилитель мощности, при этом коллекторы вторых транзисторов противоположной структуры двухтактнога усилителя мощности и идентичного дополнительного усилителя мощности соединены между собой, в усилителе мощности цепь токовой обратной связи в каждом плече выполнена в виде резистивного делителя напряжения, отвод которого соединен с неинвертнрующим входом диффереициапьпого лектору второго транзистора, а цепь

5 обратной связи по напряжению выполнепа в виде резистивного делителя, вьпьоды которого включены между ин— вертпрующпми входами дифференциальных усилителей обоих плеч, а отвод

111 соединен с объединенными эмиттерами выходных транзисторов, при этом в

:идентичном дополнительном усилителе мощности цепь токовой обратной связи в каждом плече выполнена в

15 виде резистора, а цепь обратной связи по напряжению выполнена в виде последовательно соединеннных резистора и конденсатора и включена между объединенными инвертирующими

70 входами дифференциальных усилителеи обоих плеч и объединенными эмпттерами выходных транзисторов идены п(ого дополнительного усилите,lIs1 мощно сти .