Импульсный транзисторный усилитель

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения согласованной по времени работы на несколько нагрузок с проводимостью смешанного типа. Усилитель состоит из канала 4 усиления, содержащего последовательно соединенные входной каскад 1, предварительный каскад 2 усиления и выходной каскад 3, первого релаксационного усилителя 5 и нагрузки 6. Введение N нагрузок 6, N сумматоров 7 и N идентичных каналов 8 форсированного усиления, состоящих из первого 5 и дополнительно введенного второго 9 релаксационных усилителей, позволяет обеспечить согласованную по времени работу на несколько нагрузок с проводимостью смешанного типа. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s H 0 к 5/î2 5/оо

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BT0PCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4438871/24-21 (22) 08.06.88 (46) 15.03.90. 6юл. Р 1О (72) А,A.Киселев (53) 621 ° 373.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 940284, кл. Н 03 К 5/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР е 1408527, кл. н о5 к 5/ог, 1985. (54)ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения согласованной по

„„SU„„1550 07 А1

2 времени работы на несколько нагрузок с проводимостью смешанного типа.

Усилитель состоит из канала 4 усиления, содержащего последовательно соединенные входной каскад 1, предварительный каскад 2 усиления и выходной каскад 3, первого релаксационного усилителя 5 и нагрузки 6. Введение

N нагрузок 6, N сумматоров 7 и N идентичных каналов 8 форсированного усиления, состоящих из первого 5 и дополнительно введенного второго 9 релаксационных усилителей, позволяет обеспечить согласованную по времени работу на несколько нагрузок с проводимостью смешанного типа. 3 ил.

1550607

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для согласованной по времени рабогы импульсного транзисторного усили5 теля на несколько нагрузок с. проводимостью смешанного типа.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения согласованной по времени работы на несколько нагрузок с проводимостью смешанного типа.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого импульсного транзисторного усилителя; на фиг. 2 пример исполнения принципиальной схемы i-ro канала форсированного усиления с цепями подключения к нагрузкам и сумматорам i-го и i + 1-го каналов; на фиг. 3 - эпюры напряжений на первом входе нагрузок, входящих в устройство.

Импульсный транзисторный усили-. тель содержит последовательно соединенные входной каскад 1, предварительный каскад 2 усиления, выходной каскад 3, составляющие канал 4 усиления, первый релаксационный усилитель

5,и нагрузку 6, имеет N одинаковых каналов 4 усиления, где N — число нагрузок б, N сумматоров 7,,N каналов форсированного усиления 8, каждый из которых состоит из первого 5 и вто-. рого 9 релаксационных усилителей, первый вход нагрузки 6 объединен с входом первого релаксационного усилите35 ля 5 и соединен с выходом выходного каскада 3, выход данного канала 4 усиления соединен .с первым входом данной нагрузки 6 и входом первого релакеационного усилителя 5 данного канала 8 форсированного усиления, вход второго релаксационного усилителя 9 которого соединен с выходом последующего канала 4 усиления, выходы первого 5 и второго 9 релаксационных усилителей данного канала 8 форсированного усиления соединены с входами соответственно последующего и данного сумматоров 7, выход данного сумматора 7 соединен с вторым входом

5О данной нагрузки 6, причем связи выполнены так, что для первого канала

4 предыдущим каналом 4 является канал 4N. Нагрузка б может иметь или емкостный, или индуктивный, или смешанный характер.

Первый 5 и второй 9 релаксационные усилители состоят каждый, например, из фильтров 10 и 11,верхних частот, инвертирующих усилителей 12 и 13 с отсечкой и ограничителей 14 и 15. фильтры 10 и 11 верхних частот состоят каждый, например, из двух резисторов 16, 17 и 18, 19 и двух конденсаторов 20, 21 и 22, 23.

Инвертирующие усилители 12 и 13 с отсечкой построены, например, по двухтактной схеме и состоят, например, каждый из двух транзисторов 24, 25 и 26, 27 и двух резисторов 16, 17 и 18, 19, входящих также в состав фильтров верхних частот 10 и 11 соответственно. Транзисторы в каждой из пар 24, 25 и 26, 27 отличаются ! / разным типом проводимости (n-p-и-типа

24 26 р-и-р-типа 25 27).

Ограничители 14 и 15 каждый состоит, например, из четырех диодов

28-31 и 32-35 соответственно.

Импульсный транзисторный усилитель работает следующим образом.

На входы первого, i — 1-го, i-го

i + 1-ro. N-ro каналов 4 усиления последовательно подаются входные сигналы в виде положительных и отрицательных импульсов. Входной каскад

1 каждоro из каналов усиления разделяет положительные и отрицательныеимпульсы по цепям усиления положительных и отрицательных импульсов предварительного каскада 2 усиления, в котором производится предварительное усиление входного сигнала ° В выходном каскаде 3 положительные и отрицательные импульсы окончательно усиливаются по напряжению с последующей подачей на первый вход нагрузки 6 °

Дальнейшую работу импульсного транзисторного усилителя рассмотрим на примере формирования фронта и среза импульса в i-ом канале. Отрицательный скачок напряжения, соответствующий срезу входного импульса U„ (момент времени с„ на фиг. 3), который выделяется на нагрузке 6 i — 1 канала, поступает на вход релаксационного усилителя 5 i — 1-го канала 8 форсированного усиления. Положительный скачок напряжения, соответствующий фронту входного импульса U в тот же момент времени (момент времени

t; на фиг. 3), поступает на вход релаксационного усилителя 9 того же самого i-го канала 8 форсированного усиления. В i — 1-ом канале 8 форсированного усиления с положительной

10!

40

5 155 параллельной обратной связью по напряжению через сумматоры 7 и нагрузки б i — 1-го и i-го каналов скачки напряжения усиливаются, что обеспечивает более быстрый перезаряд емкостей нагрузок 6 i — 1-го и i-го каналов и улучшает форму выходных импульсов. формирование среза выходного импуль-.. са i-го канала (момент времени t;„ на фиг. 3) обеспечивается i-ым каналом 8 форсированного усиления с цепью положительной обратной связи через i-ые и i + 1-е сумматоры 7 и нагрузки 6. Процесс формирования среза импульса аналогичен процессу формирования его фронта °

Связи N-канала с первым каналом обеспечивают формирование среза выходного импульса в N-ом и фронта в первом каналах.

Рассмотрим работу i-го канала 8 форсированного усиления с цепью положительной обратной связи через 1 ые . и i + 1-ые сумматоры 7 и нагрузки 6.

Отрицательный и положительный перепады напряжения, формируемые на шинах 36 и 37 первого входа i-o . нагрузки 6, поступают на вход фильтра

10 верхних частот и дифференцируются электрическими цепями, состоящими соответственно из конденсатора 21 и резистора 17 и конденсатора 20 и резистора 16. Продифференцированные срез и фронт импульсов поступают соответственно на базы транзисторов

25 и 24, запертых в исходном состоянии через резисторы 17 и 16 и входящих в инвертирующий усилитель 12 с отсечкой.

Одновременно положительный и отрицательный перепады напряжения, формируемые на шинах 38 и 39 соответс венно первого входа i + 1-ой нагрузки 6, поступают на фильтр 11 высокой частоты, дифференцируются электрическими цепями, состоящими соответственно из конденсатора 22 и резистора 18 и конденсатора 23 и резистора 19. Продифференцированные фронт и срез импульса поступают на базы транзисторов 26 и 27 соответственно, входящие в инвертирующий усилитель 13 с отсечкой и запертые в исходном состоянии через резисторы 18 и 19. При превышении напряжения на базах транзисторов 24, 25 и 26, 27 напряжения отсечки они открываются и через усилители 12 и 13 с отсечкой

0607

6 начинает протекать .ток, который через

i-ый и i + t ûé сумматоры поступает . на шины 40, 41 и 42, 43 соответственно i-ой и i + 1-й нагрузок 6. Это приводит к увеличению тока через i-ую и i + 1-ю нагрузки 6. При этом скорость перезаряда емкостей i-ой и

+ 1-ой нагрузок 6 возрастает, что ведет к увеличению крутизны среза и фронта импульсов, формируемых на шинах 36 и 37 первого входа i-ой и на шинах 39 и 38 i + 1-ой нагрузок 6.

Увеличение крутизны формируемых фронтов приводит к дальнейшему возрастанию напряжения на выходе фильтров

10 и 11 верхних частот, а значит, к дальнейшему возрастанию тока через усилитель 12 и 13 и через i-ую и

1 + 1-ую нагрузки 6. При достижении фронтом или срезом формируемых импульсов положительной и отрицательной амплитуды, определяемой величиной напряжения источника питания, происходит их двухстороннее ограничение ограничителями 14 и 15 с целью исключения переколебаний вначале положительной и отрицательной вершин формируемых импульсов, Режим отсечки в инвертирующих усилителях 12 и 13 предотвращает самовозбуждение релаксационных усилителей 5 и 9, а также их срабатывание по шумам. Одновременная работа i-го и i + 1-го каналов форсированного усиления 8 исключается благодаря согласованию полярности перепадов напряжений формируемых импуль" сов на первом входе i-ой нагрузки с типом соответствующего транзистора в инвертирующих усилителях с отсечкой (например, транзисторы 24 и 26 и-р-и-типа открываются фронтом, т.е. положительным перепадом напряжения, а транзисторы 25 и 27 р-и-р-типа

5 открываются срезом, т.е. отрицательным перепадом напряжения) . Совместная работа i-ro u i — 1-ro каналов не имеет принципиальных отличий и отличается от рассмотренной только

50 полярностью формируемого перепада напряжения. ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Импульсный транзисторный усилитель, содержащий последовательно сое" диненные входной каскад, предварительный каскад усиления, выходной каскад, составляющие канал усиления, первый релаксационный усилитель и на07

gm

КОИ

f/ÉÌ

Ore ианал уСии

7 15506 грузку, первый вход которой объединен с входом первого релаксационного усилителя и соединен с выходом выходного каскада, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения согласованной по времени работы на несколько нагрузок с проводимостью смешанного типа в

t 10 него введено N-1 одинаковых каналов усиления, где N — число нагрузок, N сумматоров,,N каналов форсированного усиления, каждый из которых состоит из первого и дополнительно вве- 15 денного второго релаксационных усилителей, вход второго релаксационного усилителя данного канала форсированного усиления соединен с выходом последующего канала усиления, выходы первого и второго релаксационных усилителей данного канала форсированного усиления соединены с входами, соответственно, последующего и данного сумматоров, другие входы которых соединены соответственно, с выходом второго релаксационного усилителя последующего канала форсированного усиления и выходом первого релаксационного усилителя предыдущего канала форсированного усиления, выход данного сумматора соединен с вторым входом данной нагрузки, причем для первого канала предыдущим каналом является канал N.

1550607

Составитель Е.Суров

Техред М;Дидык Корректор С.Шевкун

Редактор Т. Парфенова

Заказ 278 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д . 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãaðoä, ул.Гагарина, 101