Усилитель низкой частоты

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает увеличение выходной мощности. Усилитель содержит два транзистора (Т) 1 и 2, выходной трансформатор 3, управляющий трансформатор 4, диоды 5 и 6, резисторы 7 и 8, коммутаторы 9 и 10, нагрузку 11, блок 12 источников питания . Во время положит, полуволны напряжения усиливаемого сигнала работает Т 1, на вход управления коммутатора 9 положит, напряжение проходит через диод 5. При достижении управляющим напряжением заданных значений происходит поочередное подключение коммутатором 9 источников питания к работающей полуобмотке. Во время отрицат. полуволны напряжения сигнала управляющее напряжение на коммутаторе 9 равно нулю и к верхней полуобмотке приложено напряжение источника ЕЬ К коллектору неработающего Т прикладывается сумма напряжения источника питания EI и напряжения сигнала, индуцируемого в неработающей полуобмотке. Увеличение выходной мощности достигается введением коммутатора 10, резистора 8 и дополнительной первичной обмотки управляющего трансформатора 4. 2 ил. Цй «. W,: Ч psr 4i ч.л5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1319243 А 1 (51)4 HÎÇF3 26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

t;|): 4 Ì

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,",,. ." ""

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (4т1

Фиа 7 (21) 4010737/24-09 (22) 21.01.86 (46) 23.06.87. Вюл. № 23 (72) А. Н. Заварыкин и В. В. Гончаров (53) 621.375.026 (088.8) (56) Патент США № 3319175, кл. 330 — 22, 1967. (54) УСИЛИТЕЛЬ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает увеличение выходной мощности. Усилитель содержит два транзистора (Т) 1 и 2, выходной трансформатор 3, управляющий трансформатор 4, диоды 5 и 6, резисторы 7 и 8, коммутаторы 9 и 10, нагрузку 11, блок 12 источников питания. Во время положит. полуволны напряжения усиливаемого сигнала работает

Т 1, на вход управления коммутатора 9 положит. напряжение проходит через диод 5.

При достижении управляющим напряжением заданных значений происходит поочередное подключение коммутатором 9 источников питания к работающей полуобмотке. Во время отрицат. полуволны напряжения сигнала управляющее напряжение на коммутаторе

9 равно нулю и к верхней полуобмотке приложено напряжение источника E . K коллектору неработающего Т прикладывается сумма напряжения источника питания Е и напряжения сигнала, индуцируемого в неработающей полуобмотке. Увеличение выходной мощности достигается введением коммутатора 10, резистора 8 и дополнительной первичной обмотки управляющего трансформатора 4. 2 ил.

1319243

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к усилителям низкой частоты с питанием, зависимым от уровня сигнала, может быть использовано для работы в устройствах с высокоомной нагрузкой.

Цель изобретения — увеличение выходной мощности.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема усилителя низкой частоты; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений на коллекторах транзисторов усилителя низкой частоты.

Усилитель низкой частоты содержит два транзистора 1 и 2, выходной трансформатор

3, управляющий трансформатор 4, первый

5 и второй 6 диоды, первый 7 и второй 8 резисторы, первый 9 и второй 10 коммутаторы, нагрузку 11, блок 12 источников питания (Еь Е2,...,Е„).

Усилитель низкой частоты работает следующим образом.

Во время положительной полуволны на- 20 пряжения усиливаемого сигнала работает транзистор 1 одного плеча, на вход управления первого коммутатора 9 подается положительное напряжение через первый диод

5, пропорциональное напряжению сигнала.

При достижении напряжения на входе управления первого коммутатора 9 заданных значений, происходит поочередное подключение источников питания к работающей полуобмотке.

Во время отрицательной полуволны напряжения сигнала на входе управления первого коммутатора 9 напряжение равно нулю, ключи закрыты, к верхней полуобмотке приложено напряжение источника Еь

К коллектору другого транзистора (неработающего плеча) приложена сумма на- З5 пряжений источника питания Ei и напряжения сигнала, индуцируемого в неработающей полуобмотке (фиг. 2).

При E,= 1, это напряжение равно

U. = Ei+ Е„

Величина напря:кения Е1, может быть 40 порядка единиц вольт, т.е.

Е„))Еь следовательно, пренебрегая Ei, для ориентировочного расчета можно записать

11 = Е„(11кэ у

45 сравнивая это соотношение с аналогичным для известного устройства. Очевидно, что использование транзисторов по напряжению улучшается практически в два раза.

Максимальная мощность, отдаваемая в нагрузку 50

1) кэ макс )л ма кс

1- и макс (2

Следовательно, в предлагаемом усилителе есть возможность повысить почти в два раза выходную мощность за счет уве- 55 личения напряжения источников питания.

Кроме того, увеличение напряжения источников питания дает незначительный дополнительный выигрыш в КПД за счет снижения потерь в коммутаторе.

Потери в коммутаторе складываются из двух компонентов. Первый — это потери, связанные с конечной скоростью коммутации, т.е. с пребыванием транзисторов ключей в активном режиме в моменты коммутации.

Второй — потери, связанные с остаточным напряжением на транзисторах.

Величину потерь определяет в большой степени второй компонент ввиду того, что частоты коммутации невысоки (для усилителей низкой частоты, как правило, не больше 15 пГц), и время пребывания ключа в открытом состоянии много больше времени переключений. Лля многих транзисторов линия граничного режима близка к прямой, а насыщенный транзистор можно приближенно заменить сопротивлением насышения г, отсюда мошность потерь

Р I t-H, где 1 — среднее значение тока, протекающего через транзистор.

Из этого соотношения видно, что мошность потерь на транзисторах ключей возрастает пропорционально квадрату протекаюшего тока, а увеличение выходной мощности осуществляется без увеличения токов коллекторов транзисторов выходного каскада, без увеличения токов ключей.

Формула изобретения

Усилитель низкой частоты, выполненный по двухтактной схеме на транзисторах, коллектор транзистора одного плеча которого соединен с одним выводом первичной обмотки управляющего трансформатора и с одним выводом первой первичной полуобмотки выходного трансформатора, другой вывод которой соединен с выходом первого коммутатора, коллектор транзистора другого плеча соединен с одним выводом второй первичной полуобмотки выходного трансформатора, при этом соответствующие выводы вторичной обмотки с заземленной средней точкой управляюшего трансформатора подключены соответственно к анодам первого и второго диодов, катод первого диода соединен с входом управления первого коммутатора и через первый резистор с обшей шиной, входы первого коммутатора подключены к соответствующим выводам блока источников питания, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мощности, введены второй коммутатор и второй резистор, а управляющий трансформатор снабжен дополнительной первичной обмоткой, один вывод которой соединен с коллектором транзистора другого плеча, а другой вывод — с другим выводом второй первичной полуобмотки выходного тансформатора и с выхо1319243

Составитель Н. Дубровская

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 2529/54 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4 дом второго коммутатора, входы которого подключены к соответствующим выводам блока источников питания, вход управления второго коммутатора соединен с катодом второго диода и через резистор с общей шиной.