Широкополосный усилитель

 

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах различного назначения. Цель - увеличение коэффициента усиления при сохранении полосы рабочих частот. Цель достигается за счет включения в цепь эмиттера первого транзистора , дифференциального отрицательного сопротивления, образованного первым и вторым дополнительными транзисторами 3 и 4 и первым дополнительным резистором 12, а также путем образования цепи положительной обратной связи.за счет подключения отвода дифференциального отрицательного сопротивления к соответствующим выводам второго конденсатора 10. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 F 1/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898689/09 (22) 02.01.91

{46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. M,А.Бонч-Бруевича (72) В.А.Андреев и А.П.Луценко (56) Авторское свидетельство СССР

N 1653127, кл. Н 03 F 1/42, 1989, (54) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах различного назначения. Цель — увеличение коэффици„, Ы„„1774468 А1 ента усиления при сохранении полосы рабочих частот. Цель достигается за счет включения в цепь эмиттера первого транзистора, дифференциального отрицательного сопротивления, образованного первым и вторым дополнительными транзисторами 3 и 4 и первым дополнительным резистором 12, а также путем образования цепи положительной обратной связи за счет подключения отвода дифференциального отрицательного сопротивления к соответствующим выводам второго конденсатора 10. 1 ил.

1774468 эистора 1 вместо обычного активного 55 сопротивления В для токов сигнала Оказывается включенным отрицательное дифференциальное сопротивление (-й ), компенсирующее активное сопротивление резистора R, находящегося в цепи змиттера

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах различнаго назначения, в частности в широкополосных усилителях, операционных усилителях, в усилителях аппаратуры записи — звуковоспроизведения.

Цель изобретения — увеличение коэффициента усиления при сохранении полости рабочих частот.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема широкополосного усилителя, На фиг, 2 представлена принципиальная электрическая схема, так называемого элемента Стадлера.

Широкополосный усилитель содержит первый и второй транзисторы 1 и 2, первый и второй дополнительные транзисторы 3 и

4, первый и второй резисторы 5 и 6, первый и второй резистивные делители напряжения 7 и 8, первый, второй и третий конденсаторы 9, 10 и 11, резисторы 12 и 13.

Устройство работает следующим образом:

Включение двух дополнительных транзисторов 3» 4 в цепь эмиттера первого транзистора 1 и присоединение коллектора первого дополнительного 3 через второй конденсатор 10 к базе второго транзистора

2 приводит к увеличению усиления устройства по следующим причинам.

Ва-flepabix в цепи 3MNTTep3 rlep(30rо транзистора 1 реализуется эквивалент отрицательного сопротивления для токов сигнала, чта позволяет устранить местну а отрицательную обратную связь из-за наличия резистора цепи эмиттера.

Во-вторых, подключение вывода от точки соединения коллектора первого дополнительного транзистора 3 и резистора l2 через второй конденсатор 10 к базе второго транзистора 2 позволяет реализовать цепь внешней положительной обратной связи.

Поясним сказанное.

Структура, включенная в цепь эмиттера первого транзистора 1 представляет собой так называемый элемент Стадлера, схема которого показана на фиг. 2.

Как известно схема Стэдлера имеет падающий участок вольт-ампернай характеристики.

Следовательно в схеме заявляемого устройства в эмиттерной цепи первого тран5

40 первого транзистора 1, что повышает усиление.

При этом, если будет обеспечено соответствующим подбором номинала резистора R значение глубины положительной местной обратной связи (за счет — R) между

0 и 1, та устройство будет абсолютно устойчиво.

Еще большего эффекта увеличения усиления можно достичь используя цепь внешней положительной обратной связи на базу второго транзистора 2. В то же время, поскольку схема Стадлера представляет собой отрицательное сопротивление (-Rp) для токов сигнала, то сигнал обратной связи не мажет быть снят с эмиттера первого транзистора 1 (ибо в этом случае обратная связь оказалась бы не положительной, а отрицательной). С учетом сказанного, требуется предусмотреть вспомогательный вывод у схемы Стэдлера от точки соединения коллектора первого дополнительного транзи-. стора 3 с резистором 12 и подключить этот вывод через второй конденсатор 10 к базе второго транзистора 2. !

1ри этом у схемы Стэдлера появляется новor.» свойство, которым ранее эта схема не обладала и таким образом общий суммарный эффект (каса ощийся увеличения коэффициента усиления устройства) не складывается из суммы известных свойств схемы Стэндлера, причем у нее появляется и новая связь (третий отвод, вместо двух известных) — для образования внешней цеr1H обратноЙ связи.

К тому же следует отметить и еще одно существенное обстоятельство. Если в известном устройстве — прототипе сигнал внешней положительной обратной связи снимался с эмиттера первого транзистора 1, повторяя по величине фактически значение сигнала на входе устройства, то в предлагаемом устройстве сигнал обратной связи снимаемый с вывода резистора 12 еще перед этим усиливается за счет наличия первого дополнительного транзистора 3 для которого R

13 дает возможность варьировать значением сопротивления резистора 12 схемы Стадлера в широких пределах (с целью получения самых различных уровней отрицательного дифференциального сопротив1774468

Вик

Вк

Фиг.1

Составитель Н. Дубровская

Техред ММоргентал Корректор Л. Ливринц

Редактор И. Шу бина

Заказ 3934 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 ления — R<), даже при наличии некоторой нелинейности вольт-амперной характеристики схемы Стэдлера на ее краях. Благодаря включению этого резистора удается устранить влияние отмеченной нелинейно- 5 сти при значительных амплитудах входного сигнала за счет местной отрицательной обратной связи, создаваемой резистором 13.

При этом итоговое значение сопротивления для токов сигнала, включенное в 10 цепь.эмиттера первого транзистора 1 будет определяться как алгебраическая сумма сопротивлений — Ro и В1з должно быть отрицательным, т.е. всегда должно иметь место выполнение неравенства (Ro)>(R 1а). 15

Формула изобретения

Широкополосный усилитель, содержащий первый и второй транзисторы, включенные последовательно по постоянному току, первый и второй резистивные делите- 20 ли напряжения, включенные между шиной питания и общей шиной, при этом отвод первого резистивнаго делителя напряжения соединен с базой первого транзистора и одним выводом первого конденсатора, 25 другой вывод которого является входом широкополосного усилителя, отвод второго ðåзистора делителя напряжения соединен с базой второго транзистора и с первым выводом второго конденсатора, точка соединения эмиттера первого и коллектора второго транзисторов через первый резистор соединена с шиной питания, коллектор второго транзистора через второй резистор соединен с шиной питания, а непосредственно — с одним выводом третьего конденсатора, другой вывод которого является выходом широкополосного усилителя, о т л ич а ю шийся тем, что. с целью увеличения коэффициента усиления при сохранении полосы рабочих частот, в него введены первый и второй дополнительные транзисторы, имеющие разную структуру, при этом эмиттер первого дополнительного транзистора соединен с эмиттером первого транзистора, база — с коллектором второго дополнительного транзистора, база которого соединена с вторым выводом второго конденсатора и с коллектором первого дополнительного транзистора, причем между коллектором первого и коллекторам второго дополнительных транзисторов включен первый дополнительный резистор, между эмиттерам второго дополнительного транзистора и общей шиной включен второй дополнительный резистор.