Высоковольтный усилитель мощности

 

Изобретение относится к радиоэлектронике. Цель изобретения - повышение надежности и КПД. Цель достигается за счет гальванической развязки двухтактного оконечного каскада на первом и втором транзисторах 1, 2 одинаковой структуры от предварительного дифференциального каскада 11 с помощью оптронов 5, 6. При превышении допустимого тока нагрузки фототранзистор соответствующего оптрона 5 или 6 открывается, ограничивая базовый ток транзистора 1 или 2, обеспечивая защиту оконечного каскада при перегрузке или значительной емкости нагрузки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 03 F 3/26

ГОС

ПО

ПРИ

К (54)

МО (57) (21) (22) (46) (71) (72) (53) (56) ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ГКНТ СССР

ВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

371077/24-09

5.01.88

3.11.90. Бюл. М 43 енинградский политехнический инстим. М,И.Калинина

B.Н.Горелов

21.375.024 (088.8)

ТЭ, 1983. Ьв 6. с.96-97. м

ПТЭ, 1985, М 6, с.102, рис.3.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

НОСТИ зобретение относится к радиоэлектро Ы 1608782 А1 нике. Цель изобретения — повышение надежности и КПД. Цель достигается за счет гальванической развязки двухтактного оконечного каскада на первом и втором транзисторах 1,2 одинаковой структуры от предварительного дифференциального каскада 11 с помощью оптронов 5,6. При превышении допустимого тока нагрузки фототранзистор соответствующего оптрона 5 или 6 открывается, ограничивая базовый ток транзистора 1 или 2, обеспечивая защиту оконечного каскада при перегрузке или значительной емкости нагрузки. 1 ил.

1608782

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в качестае высоковольтного усилителя электрических сигналов.

Целью изобретения является повышение надежности и КПД.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема высоковольтного усилителя мощности.

Высоковольтный усилитель мощности содержит первый 1 и второй 2 транзисторы, первый 3 и второй 4 управляемые элементы защиты, выполненные на фототранзисторах оптронов 5 и 6, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 транзисторы, дифференциальный каскад 11, первая 12, вторая 13 и третья 14 шины, светодиоды 15 и 16 оптро нов 5 и 6.

Высоковольтный усилитель мощности работает следующим образом, В отсутствии входного сигнала постоянные составляющие Ip<, 1ог токов 1, 12 светодиодов 15 и 16 оптронов 5 и 6 задаются дифференциальным каскадом 11 так, чтобы обеспечить необходимые токи покоя первого 1 и второго 2 транзисторов, соответствующие выбранному режиму {A,В или АВ) их работы, и постоянную составляющую выходного напряжения Овыхо. Подача входного сигнала вызывает изменение токов I>, 12, перераспределение токов базы транзисторов 1 и 2 и изменение выходного напря>кения усилителя 0вцх, При линейности функции передачи базового тока транзисторов 1 и 2 токи их змиттеров 1в), 1в2 линейно связаны с фототаками коллекторов фототранзисторов 3 и 4 оптронов 15 и 16 соответственно. Если функции передачи тока обоих оптронов линейны и мало отличаются друг от друга, что достигается соответствующим выбором пары оптронов, то !в, 1в также линейны относительна . токов светодиодов 15 и 16 аптронов 5 и 6.

При равенстве сопротивлений первого 7 и третьего 9 резисторов, коэффициентов передачи тока базы В транзисторов 1 и 2 и их работе в режиме В напряжение 0 гх на нагрузке сопротивлением 7 изменяется пропорционально приращению тока ЬI = I> Iz, причем коэффициент передачи оконечного каскада Н составляет

Н 1-1вых А В В Е

7Б+Й где А — коэффициент передачи тока оптронов 5 и 6 с учетом наличия резисторов 8 и

10, 25 фототранзистора оптрона 5 или 6 соответст30

40 резистивном делителе

5

Если .во всем диапазоне изменения Z обеспечить выполнение ZB» R, а для формирования токов I>, 1г использовать диф.ференциальный каскад 11 с линейным преобразованием напряжения в ток с крутизной К, то с учетом В выходное напряжение и ток нагрузки 4 пропорциональны входному напряжению усилителя, причем коэффициенты передачи с его входа по напряжению Нц и току Hi составляют

HU — AKR; HI — AKR/Z.

Коэффициент полезного действия высоковольтного усилителя мощности определяется режимом работы двухтактмого оконечного каскада на транзисторах 1 и 2, причем предварительный каскад, выполненный на дифференциальном каскаде 11, питается от низковольтного источника напряжения, что способствует повышению

КПД и надежности.

Возрастание тока нагрузки выше допустимого значения вызывает соответствующее увеличение тока 1в1 или 1вг, при этом возрастает база-эмиттерное напряжение венно, который, открываясь, ограничивает ток перегружаемого транзистора. В результате повышается надежность работы усилителя при значительной емкости нагрузки и при кратковременных перегрузках

Необходимо отметить, что при включении усилителя сначала должно подключаться питание дифференциального каскада 11, а затем — питание оконечного. каскада на транзисторах I и 2. Отключение должно производиться в обратной последовательности.

Для стабилизации характеристик в высоксвольтном усилителе мощности могут применяться цепи отрицательной обратной связи, В примере выполнения усилителя использована цепь параллельной отрицательной обратной связи по напряжению на

Формула изобретения Высоковольтный усилитель мощности, содержащий первый и второй транзисторы, первый и второй управляемые элементы защиты,. первый, второй, третий и четвертый резисторы и дифференциальный каскад, входы которого являются входами высоковольтного усилителя мощности, коллектор первого транзистора соединен с первой шиной источника питания, б за подключена к первому выводу первого резистора и к выходу первого управляемого элемента защиты, вход которого соединен с змиттером

1608782

Составитель П.Дик

Техред M. Морге нтал

Корректор Т.Палий эктор M.Áëaíað аз 3623 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пе вт ре во ле вы но на вы

Щ вт че то вт вт вого транзистора и с первым выводом рого резистора, второй вывод второго истора соединен с общим выводом перо управляемого элемента защиты и с колтором второго транзистора и является одом высоковольтного усилителя мощти, база второго транзистора подключек первому выводу третьего резистора и к оду второго управляемого элемента заты, вход которого соединен с эмиттером рого транзистора и с первым выводом вертого резистора, второй вывод четверо резистора соединен с общим выводом рого управляемого элемента защиты и с рой шиной источника питания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, первый и второй управляемые элементы защиты выполнены на фототранзисторах оптронов, причем базы, 5 эмиттеры и коллекторы фототранзисторов являются соответственно входами, общими выводами и выходами соответствующих управляемых элементов защиты, светодиоды оптронов подключены в прямом смещении

10 соответственно между выходами дифференциального каскада и третьей шиной источника питания, вторые выводы первого и третьего резисторов подключены соответственно к первой шине источника питания и к

15 коллектору второго транзистора.