Усилитель мощности

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 Н 03 Р 1/00 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4083942/24-09 (22) 04.07.86 (46) 07. 12. 88. Бюл. Р 45 (72) В.А. Чулков, Е. Б. Федосеев и А.Д. Глыбовский (53) 621.375.026 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 663073, кл. Н 03 F 1/34, 1977. (54) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ. (57) Изобретение относится к области радиотехники, в частности к усилителям электрических сигналов звуковых частот. Цель изобретения — повышение точности стабилизации сквозного тока. Усилитель мощности содержит входной каскад, выполеннный на операционном у-ле 1, каскад промежуточного усиления 2, управляющий элемент 3 напряжения смещения, развязывающнй каскад 4, элемент сравнения 5, выполненный на транзисторе (Т), выходной каскад 6, выполненный на Т 7, 8, прямоSU 1443128 А1 смещенные диоды (ПСД) . 9, 10, резистор 11, конд-р 12, два дополнительных резистора 13 и 14, оптрон. Общий коллекторный ток Т 7 и Т 8, являющийся сквозным током, протекает в основном через резистор 11, т.к. ПСД 9 и IO не могут быть оба открыты, потому что зашунтированы переходом база— эмиттер транзистора элемента сравнения 5. Т.обр. ПСД 9, 10 и резистор

1l служат датчиком сквозного тока. !

Параллельно с резистором 11 включен конд-р 12 для устранения колебаний в цепи регулирования сквозного тока.

Включение в усилителе петли обратной связи по сквозному току выходного каскада практически не снижает динамического диапазона выходного напряжения, и в то же время позволяет стабилизировать режим усилителя и ис" пользовать его в классе АВ с малыми искажениями. 3 s.ï. ф-лы, 3 нл.

1443128

Изобретение относится к радиотехнике, и, в частности, к усилителям электрических сигналов звуковых частоо.т.

Цель. изобретения — повышение точности стабилизации сквозного тока, На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предложенного усилителя мощности; на фиг.2 принципиальная электрическая схема усилителя мощности, возможная реализация развязывающего каскада и управляющего элемента напряжения смещения на оптроне; на фиг.3 — то же, 15 возможное подключение блока промежуточного усиления и управляющего элемента напряжения смещения.

Усилитель мощности содержит входной каскад, выполненный на операци- 20 онном усилителе I, каскад 2 промежуточного усиления, управляющий элемент 3 напряжения смещения, развязывающий каскад 4, элемент 5 сравнения, выполненный на транзисторе выходной каскад 6, выполненньш на транзисторах 7 и 8, прямосмещенные первый 9 и второй 10 диоды, резистор 11 конденсатор 12, первый 13 и второй 14 дополнительные резисторы, оптрон 15, 30

Усилитель мощности работает следующим образом.

Управление транзисторами 7 и 8 осуществляется выходными сигналами операционного усилителя 1 через каскад 2 предварительного усиления.

Коэффициент усиления по напряжению усилителя мощности равен отношению сопротивлений дополнительных резисторов 13 и 14. 40

В со стоянии покоя, к огда напряжение на вход не подается, транзисторы

7 и 8 открываются током, протекающим через каскад 2 промежуточного усиле- 45 нйя. Общий коллекторный ток транзисторов 7 и 8, являющийся сквозным током, протекает в. основном через резистор 11, так как диоды 9 и 10 не могут быть оба открыты, а эмиттерный ток транзистора элемента 5 сравнения выбирается намного меньшим, чем сквозной ток. Диоды 9 и 10 не могут быть открыты одновременно, так как зашунтированы переходом база — эмиттер транзистора элемента 5 сравнения. Таким образом элементы 9-11 служат даrчиком сквозного тока. Если сквозной ток меньше заданной величины 0,7/Rll, где Rll — сопротивление резистора 11, а 0,7 — напряжение база-эмиттер открытого транзистора элемента 5 сравнения, то закрыты также транзисторы блоков 3 и 4 ° При этом возрастают выходные токи каскада 2 предварительного усиления, а следовательно, и токи, протекающие в базы транзисторов 7 и

8. Это приводит к увеличению сквозного тока через выходные транзисторы, который в итоге становится равным заданному значению О, 7/Rl l.

При подаче сигнала на вход в усилителе мощности происходит его усиление. При этом на выход в цепь подключаемой нагрузки устремляется либо вытекающий ток транзистора 7 через диод 9, либо втекающий ток транзистора

8 через диод 10. Через резистор 11 по-прежнему протекает только сквозной ток и порядок его стабилизации по цепи обратной связи, включающей каскады 5, 4 и 3, не меняется. Поскольку при этом величина сквозного тока может зависеть как от транзистора 7 отрицательное выходное напряжение, втекающий ток), так и от транзистора 8 (положительное выходное напряжение, вытекающий ток), и поэтому величина его способна скачкообразно изменяться, то параллельно с резистором 11 включен конденсатор 12 для устранения колебаний в цепи регулирования . сквозного тока.

Включение в предлагаемом усилителе мощности oIIHcGFIHQH петли обратной связи по сквозному току выходного каскада практически не снижает динамического диапазона выходного напряжения, и в то же время позволяет стабилизировать режим усилителя и ис- 1 пользовать его в классе AB с малыми искажениями. Это .является преимуществом усилителя мощности перед прототипе ом

Режим работы транзистора элемента

5 сравнения и оптрона 15 (фиг.2) целесообразно выбирать так, что коллекторный ток транзистора элемента 5 сравнения значительно меньше тока через резистор 11 (сквозной ток). Это повышает стабильность сквозного тока.

Управление транзисторами 7 и 8 выходного каскада б осуществляется по цепи питания операционного усилителя

1 через транзисторы каскада 2 промежуточного усиления (фиг.3).

144

В состоянии покоя, когда напряжение сигнала на вход не подается, транзисторы 7 и 8 открываются протекающими по цепи питания операционного усилителя 1 токами.

Формула изобретения

l. Усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные входной каскад, каскад промежуточного усиления и выходной каскад, выполненный. на транзисторах разной структуры, включенных по схеме с общим эмиттером, между коллекторами которых включена цепь нз последовательно соединенных прямосмещенных первого и второго диодов, точка соединения кото-. рых является выходом усилителя мощности, а также элемент сравнения, выполненный на транзисторе, резистор, конденсатор и управляющий элемент на пряжения смещения транзисторов каскада промежуточного усиления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации сквозного тока, входной каскад выполнен на операционном усилителе, вход которого соединен с введенным первым дополнительным резистором непосредственно, другой вывод которого является входом устройства, а через вве. денный второй дополнительный резистор соединен с выходом выходного каскада, транзисторы каскада промежуточного усиленйя включены по схеме с общей базой, а резистор, конденсатор и ба;зо-эмиттерный переход транзистора

3128

4 элемента сравнения подключенЫ парал- лельно цепи из последовательно соединенных прямосмещенных первого и второго диодов, коллектор транзистора

5 элемента сравнения через введенныи развязывающий каскад соединен с входом управления управляющего элемента напряжения смещения, при этом источник питания выполнен со средней точкой.

2. Усилитель мощности по п.1, отличающийся тем, что развязывающий каскад и управляющий элемент напряжения смещения выполнены на оптроне, вход которого подключен к выходу элемента сравнения, а выходы подключены к базам транзисторов каскада промежуточного усиления.

3. Усилитель мощности по п.l, отличающийся тем, что управляющий элемент напряжения смещения выполнен на транзисторе, база которого подключена к выходу развязы25 вающего каскада, а коллектор и эмиттер подключены к базам транзисторов каскада промежуточного усипения.

4. Усилитель мощности по п.l, отличающийся тем, что

30 транзисторы каскада промежуточного усиления включены в соответствующие шины питания операционного усилителя, управляющий элемент напряжения смещения выполнен на транзисторе, база ко35 торого подключена к выходу раэвязывающего каскада, а коллектор и эмит-. тер подключены к эмиттерам транзисторов каскада промежуточного усиления соот ветственно, I 443128

Составитель Н.Дубровская

Редактор М.Бланар Техред М,Дидык Корректор М.Шароши

Заказ 6393/52 Тираж 929 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4