Транзисторный усилитель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскит

Социглистииескив

Реь.публии

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.Х.1970 (№ 1484852/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 16.1.1973. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 7.II I. 1973

М. Кл. Н 03f 3/42

Комитет по делам иаобретеииИ и открытиИ ори Совете Министров

СССР

УДК 621.375.133(088.8) Авторы изобретения

Ю. Л. Нуров и А. Н. Пиорунский

Заявитель

ТРАНЗИСТОРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится,к области электротехники и радиотехники и может быть использовано в автоматике, а также B,èçìåðèòåëüной технике.

Известны транзисторные усилители с динамической,нагрузкой, выполненной на транзисторе противоположного типа проводимости.

Цель изобретения — уменьшение дрейфа нуля и повышение коэффициента усиления.

Для,достижения этой цели между эмиттером и коллектором транзистора динамической нагрузки включен резистор.

На чертеже приведена схема предложенного транзисторного усилителя, Он содержит входные клеммы 1 и 2, основной транзистор 8, резистор 4 в цепи эмиттера транзистора 8, транзистор 5 динамической нагрузки и резисторы б — 9. Кроме того, усилитель содержит клемму 10 источника питания, выходную клемму 11, клемму 12 источника питания, а та кже внутреннее сопротивление 18 источника сигнала и источник 14 входного сигнала.

В предлагаемом усилителе транзистор 5 обеспечивает динамическое увеличение величины сопротивления резистора 6. Принцип увеличения «кажущейся» величины сопротивления резистора б заключается в том, что он, замыкая коллектор и эмиттер транзистора 5, входит в петлю положительной обратной связи по току. При этом коэффициент положительной обратной связи К„всегда меньше единицы, благодаря чему схема всего усилителя в целом является абсолютно устойчивой.

4 Действие положительной обратной связи по току состоит в уменьшении (увеличении) тока через транзистор 5 под действием увеличения (уменьшения) части тока транзистора 8, протекающей по резистору б. Объясняется

10 это тем, что, например, при увеличении тока через резистор 6 приращение «втекает» в эмиттер транзистора 5 в направлении, противоположном текущему через него току, вызывая с коэффициентом передачи а уменьшение

15 тока его коллектора. Этов свою очередь означает форсированное увеличение тока через резистор 6 и, следовательно, увеличение падения напряжения на нем, что формально эквивалентно увеличению его сопротивления.

20 Если обозначить коэффициент ответвления тока, текущего через резистор б в эмиттер транзистора 5, через К, (он будет тем ближе к единице, чем больше величина сопротивления резистора 7 по сравнению с входным со25 противлением транзистора 5 со стороны его эмиттера), то коэффициент обратной связи

Кос будет равен произведению а К, (а — коэффициент передачи по току транзистора 5 при включении его по схеме с общей базой).

30 Следовательно, эффективная величина сопро366544

Заказ 441/1 Изд. М 127 Тираж 780

Типография, пр. Сапунова, 2

Подписное

ЦНИИПИ тивления резистора 6 может быть найдена как произведение его сопротивления на

1 — К, Таким образом, предлагаемый усилитель способен обеспечить большой коэффициент усиления, который, к тому же, будет стабильным.

Допустим, что температура повышается и напряжение база-эмиттер транзистора 8 падает (известно, что независимо от типа проводимости и даже типа полупроводникового материала температурный коэффициент напряжения база-эмиттер является практически постоянной величиной, имеющей порядок

2,5 мв/град С и отрицательный знак). В этом случае обязательно имеет место практически такое же уменьшение напряжения база-эмиттер транзистора 5. Указанные уменьшения напряжений база-эмиттер вызывают приращение коллекторных и эмиттерных токов транзисторов 8 и 5. Для транзисторов того типа проводимости, которые показаны на чертеже, в точке соединения эмиттера транзистора 5 и резистора 7 приращение тока эмиттера транзистора 5 и приращение тока коллектора транзистора 8 направлены навстречу друг другу. Это означает, что для приращений коллекторных токов транзисторов 8 и 5 положительная обратная связь ослаблена. При этом, если имеет. место равенство сопротивлений параллельно включенных резисторов 8 и 9 и резистора 18, а также равенство сопротивлений резисторов 4 и 7, то приращения токов транзисторов 8 и 5, вызванные изменениями их,напряжений база-эмиттер, практически одинаковы, и положительной обратной связи, вызывающей увеличение величины сопротивления резисторов 6, нет. Поэтому потенциал выхода

11 каскада остается почти неизменным. Изменение этого потенциала пропорционально разности приращений напряжений база-эмиттер транзисторов 8 и 5, а не приращению напряжения база-эмиттер, как это имеет место в обычном усилительном транзисторном кас5 каде с омической или динамической нагрузкой.

Таким образом, предлагаемый усилительный транзисторный каскад действительно имеет дрейф уровня выходного напряжения, про10 порциональный разности напряжений базаэмиттер или их приращений; аналогично параллельно-балансному каскаду на двух транзисторах.

Совмещение возможности получения значи15 тельного коэффициента усиления с одновременным обеспечением низкого уровня дрейфа достигается в предлагаемом каскаде благодаря использованию в коллекторной цепи основного усиливающего транзистора дополнитель20 ного транзистора, имеющего обратный тип проводимости по отношению к основному, и включению между эмиттером и коллектором дополнительного транзистора резистора, благодаря которому возникает кольцо положи25 тельной обратной связи с К«(1, а эффективная величина этого резистора увеличивается

1 в раз.

Кос

30 Предмет изобретения

Т ранзиспор ный усилитель с динамической нагрузкой, выполненной на транзисторе противоположного типа проводимости, причем коллекторы транзистора усилителя и транзистора

35 нагрузки соединены, а в цепях эмиттеров включены, резисторы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения дрейфа нуля и повышения коэффициента усиления, между эмиттером и коллектором транзистора динамической

40 нагрузки включен резистор.