Способ последовательно-балансного соединения каскадов многокаскадного усилителя
О П И СА Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
284047
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт, свидетельства №
Заявлено 20.1.1964 (№ 955966/26-9) с присоединением заявки №
Приоритет
М. Кл. Н 03f 1/34
Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Миииотроа
СССР
Опубликовано 071Ч.1971. Бюллетень № 13
Дата опубликования описания 15.XII.1972
УДК 621.375.132 (088.8) Автор изобретения
Г. Ф. Прищепов
Таганрогский радиотехнический институт
Заявитель
СПОСОБ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-БАЛАНСНОГО СОЕДИНЕН ИЯ
КАСКАДОВ МНОГОКАСКАДНОГО УСИЛ ИТЕЛЯ Известны три основные способа соединения каскадов по постоянному току: параллельный, последовательный и параллельно-балансный.
Описываемый последовательно-балансный способ отличается от известных тем, что каскады усилителя охватываются сложной системой последовательно-параллельных обратных связей за счет соединения каскадов между собой, в результате чего обеспечивается упрощение и повышение стабильности и устойчивости усилителя.
В основе способа соединения каскадов лежит идея самонастраивающихся схем.
Усилительные каскады охватываются сложной системой параллельно-последовательных обратных связей, благодаря которым все активные элементы схемы настраиваются íà определенный режим и автоматически удерживают его при различных дестабилизирующих воздействиях (разброс параметров элементов, изменение температуры и т. п.) ..
При предлагаемом способе построения многокаскадных усилителей сложная система обратных связей между каскадами образуется не с помощью дополнительных цепей (обратных связей), а только за счет соединения каскадов друг с другом. При таком соединении отсутствуют цепи смещения во всех каскадах усилителя, кроме первого управляющего каскяда, задающего режим всем усилительным элементам схемы.
Схема усилителя получается предельно простой: на один каскад приходится минимально
5 возможное количество элементов.
Применение предлагаемого способа для соединения каскадов по постоянному току позволяет повысить стабильность и экономичность схемы, а pacnpocipaIIeIIIie его ня связь
1О каскадов по переменному току открывя T IIoвые возможности в формировании частотных характеристик многокаскадных уi IlëIIòi.ëåé.
Частотная характеристика одной и той жс (IIo постоянному току) схемы может изменяться
15 в широких пределах от усилителя низкой частоты до резонансного усилителя вы«окой частоты. Такое управление частотной характеристикой осуществляется изменением емкостей в схеме.
20 Прп построении по последовательно-оаляпсной схеме многокаскядных усплн гелей ня транзисторах можно обеспечить высокую стабильность режимов при больп|ом рязбро е триодов Кроме того, для усилителей, выпол25 n HHblx способами микроэлектроники, большую ценность представляет экономичность последовательно-балансной схемы по количеству элементов и питанию. Таким способом можно выполнить унифицированный yoiun30 тель, состоящий пз двух частей: схемы по постоянному току и сменного блока конденсаторов, при этом сменный блок конденсаторов определяет форму частотной характеристики усилителя.
Предлагаемый способ построения многокаскадных усилителей используется при построении усилителей, выполненных на транзисторах,,На чертеже дана схема по предлагаемому способу.
Схема содержит четыре каскада. При увеличении количества каскадов транзисторы вместе с сопротивлениями образуют две последовательные цепи (гпрлянды 1 и 2), связанные друг с другом таким сбразом, что база триода одной гирлянды соединяется с коллектором триода соседней гирлянды.
Ток, протекающий через коллекторну|о нагрузку каждого триода, оказывается равным току эмиттера первого триода соответствующей гирлянды. Для гирлянд триоды 8 и 4 являются генераторами тока. Если предположить, что ооеспечена абсолютная стабильность токов, то при повышении температуры ток коллектора каждого триода возрастает, а ток базы уменьшается на величину изменения начального тока коллектора этого триода, при этом ток, протекающий через нагрузочные сопротивления, не изменяется. Схема смещения триода 8 определяет некоторую нестабильность коллекторного тока, и эта нестабильность относится ко всем триодам первой гирлянды.
Для триодов второй гирлянды нестабпльность токов определяется с учетом нестаоильности коллекторного напряжения триода 8.
Таким образом, стабильность режимов всех транзисторов по току определяется схемой смещения первого триода.
Напряжение источника питания распределяется между триодами в соответствии с величиной тока гирлянд и сопротивлений.вколлекторных цепях триодов. Напряжение на триоде 8 зависит от распределения напряжения между всеми триодами гирлянд. Напряжение на триоде 5 последнего каскада усилителя можно изменить выбором сопротивлений нагрузок б и 7 или пропусканием добавочного тока через нагрузку 6.
Установившиеся напряжения обладают большой стабильностью, поскольку с коллектора на базу каждого триода осуществляется отрицательная обратная связь через транзиПредмет изобретения
Способ последовательно-балансного соединения каскадов многокаскадного усилителя, отлича(ощийся тем, что, с целью упрощения и повышения стабильности и устойчивости усилителя, каждый каскад усилителя охвачен последовательно-параллельными обратными связями путем соединения базы с коллектором каждого транзистора через эмиттерно-базовый переход другого транзистора.
50 стор соседней гирлянды, который при этом можно рассматривать как эмиттерный повторитель с бесконечно большим сопротивлением в цепи эмиттера. Кроме того, последователь5 ное включение триодов создает между ними дополнительную стабилизирующую связь, благодаря которой изменение напряжения на любом триоде передается всем триодам гирлянды. При этом изменение параметров любо10 ro из триодов гирлянд воспринимается схемой как сигнал разбаланса, в результате схема или подстраивается под изменившуюся величину, или возвращается в прежнее состояние.
1-! апример, уменьшение напряжения база—
15 эмиттер триода 5 передается на базу триода
8, который стремится приоткрыться, но ток коллектора этого триода не может возрасти, вследствие чего уменьшается сопротивление коллектор — база триода 8, В результате напряжение коллектор — база триода 8 устанавливается с учетом уменьшения напряжения база — эмиттер триода 5. В этом процессе подстройки участвуют все триоды, так, например, нарушение напряжения база — эмиттер триода
5 передается на базу триода 4 (вследствие уменьшения напряжения коллектор — база триода 8), вызывая увеличение тока нагрузки б.
Таким образом, управляющей «стержневой»
30 величиной в схеме является ток первой гирлянды и напряжение па ее нагрузках. В зависимости от тока первого триода устанавливается ток второй гирлянды и напряжения на переходах коллектор — база всех триодов.
35 В этом процессе автобаланса решающее значение имеет последовательное включение триодов и перекрестная связь двух последовательных цепей (гирлянд), поэтому предлагаемую схему соединения каскадов можно на40 звать последовательно-балансной.
284047
1 едакторН. Суханова
Заказ 3949/2 Изд. № 1581 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель Л. Рубинчик
Техред Л. Евдонов
Корректоры: Е. Сапунова и С. Сатагулова
