Мостовой усилитель мощности

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ж с, ф 4

=1, / г (61) Дополнительное к авт, саид-ву д 652688 (22) Заявлено 261278 (21} 2708692/18-09 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 280281. Бюллетень Йо 8

Дата опубликования описания 07. 03 . 81 (51)М. )(л.

H F 3/20

Государственный.комитет

СССР по деяам изобретений и открытий Ф (53) УДК 621. 375 ..026(088.8) (72) Авторы . изобретения

В.Н.Иванов, Я.A.Íåêðàñoâ и А.N.Ôåäoðoâ (71) Заявитель (54) МОСТОВОЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве усилителя следящих систем и статического преобразователя напряжения.

По основному авт. св. Р 652688 известен мос, овой усилитель мощности, содержащий и операционных усилителей и и дополнительных буферных каскадов на двух транзисторах проти- воположного типа проводимости, включенных IIQ схеме с общим эмиттером (ОЭ) последовательно по постоянному току, при этом коллекторы транзисторов объединены и подключены к соответствующему выходу мостового усилителя мощности, база каждого транзистора через резистор подключена к шине питания н непосредственно ко в-.:.:ду по питанию операционного усилителя, а между выходом операционных усилителей включен другой резистор т1).

Однако известный мостовой усилитель мощности имеет сквозные токи.

Цель изобретения - устранение сквозных токов.

Поставленная цель достигается тем, что в мостовом усилителе мощности, содержащем п операционных усилителей и и дополнительных буферных каскадов на двух транзисторах противоположного типа проводимости, включенных по схеме с общим эмиттером последовательно по постоян5 ному току, при этом коллекторы тран зисторов объединены и подключены к соответствующему выходу мостового усилителя мощности, база каждого транзистора через резистор йодключена к шине питания и непосредственно ко входу по питанию операционного усилителя, а между выходом операционных усилителей включен другой резистор, между выходом дополнительного буфер15 ного каскада первого операционного усилителя и неинвертирующим входом второго операционного усилителя, соединенным с одним из входов первого операционного усилителя, включен

20 делитель напряжения, средняя точка которого соединена с инвертирующим входом второго операционного усилителя, причем каждый транзистор дополнительных буферных каскадов за25 шунтирован обратносмещенным диодом.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого усилителя мощности.

Мостовой усилитель мощности сод р30 жит два операционных усилителя 1 и

809488

Од- и

1 11 где „ — сопротивление резистора

11.

В современных ОУ выходной каскад работает, как правило в режиме клас- 2О

1 .са В или АВ а ток холостого хода

ОУ l xx 1 мал.

Токи 3 и Л „, протекающие через выводы питания ОУ 1 +Е и -Е, могут быть определены из выражений g$ = xx+ 3

1

= xx если uq > о

30 если, О., < О

Токи Л и 3, протекающие чеРез у выводы питания ОУ 2 +Е и -Е определяются аналогично z -1хх+3 =3 )

I если U< с Ug >2 хх

40 м 3

Эхх если Н,>о, ъ - хх+ "З )

Токи 3, Л„Э и >а протекают по 4 базовым цепям транзисторов 3-6 соответственно и усиливаются ими. Таким образом, ток в нагрузке 13 превышает ток 1, в число раэ, равное коэффициенту усиления по току дополнительного, буферного каскада.

При равенстве выходных напряжений

ОУ, 1 и ОУ 2 (Uq = О )ток I = 0 и транзисторы запираемой диагонали мос» тового усилителя (например) 3 и б ) остаются открытыми лишь эа счет избыточных носителей в их базовых областях) а транзисторы 4 и 5 другой диагонали не отпираются, так как величины резисторов 8 и 9 (а также резисторов 7 и 10 ) выбраны такими d0 что при протекании через них тока

1 x g ОУ транэ ис торы дополнительных буферных каскадов остаются запертыми, Изменение напряжения на входе Оу

1 приводит к переключению напряжения g5

2, два дополнительных буферных каскада на транзисторах 3-6 противоположного типа проводимости, пять резисторов 7-11, делитель 12 напряжения, нагрузку 13, четыре диода 1417, шину+ U питания и шину-0 питания.

Предлагаемый усилитель работает следующим образом.

Допустнм, например выходное напряжение Uq операционного усилителя

ОУ 1 - положительно, а выходное на- о пряжение 0 ОУ 2 — отрицательно

) тогда через резистор 11 идет ток, который равен

0 . Напряжения U è U > сравнива-. ются, ток 1 через резистор 11 не идет

1 что приводит к запиранию транзисторов

3 и б. Если первым заперся транзистор 3, тогда вследствие ЭДС самоиндукции, поддерживающей ток в цепи, состоящей иэ диода 15, нагрузки 13 и транзистора б, потенциал на выходной клемме выше потенциала — U на величину падения напряжения на диоде

15, что вызывает переключение напряжения U и отпирание транзисторов

4 и 5.

Время запаздывания переключения

ОУ 2 по отношению к моменту переключения ОУ 1 складывается из времени эапирания транзистора 3 и .времени выхода ОУ 2 иэ насыщения.

Если первым заперся транзистор б, то до момента запирания транзистора

3 цепь тока состоит иэ транзистора

3, нагрузки 13 и диода 16. Потенциал на выходной клемме ниже потенциала вывода + U на величину падения напряжения на открытом транзисторе

3 и, следовательно, переключение выходного напряжения U ОУ 2 не происходит. После эапирания транзистора

3 цепь тока состоит из диода 15, нагрузки 13, диода 16 и источника питания. Потенциал на выходной клемме выше потенциала вывод — U на величину падения напряжения на диоде

15, что и приводит к переключению напряжения U> ОУ 2. Время запаздывания переключения ОУ 2 по отношению ко времени переключения ОУ 1 складывается из времени запирания транзистора 3 и времени выхода ОУ 2 из насыщения.

Введение в усилитель между выходом дополнительного буферного каскада ОУ и средней точкой источника питания делителя напряжения, выход которого подключен к инвертирующему входу ОУ, создает временную задержку включения транзисторов и обеспечивает повышение экономичности и надежности усилителя за счет уменьшения сквозных токов в буферных каскадах.

Формула изобретения

Мостовой усилитель мощности по основному авт. св. Р 652688, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью устранения сквозных токов при

2, в него между выходом дополнительного буферного каскада первого операционного усилителя и неинвертирующим входом второго операционнОго усилителя, соединенным с одним.иэ входов первого операционного усилителя, включен делитель напряжения

1 средняя точка которого соединена с

809488

Составитель Е.Голуб

Редактор Л.Пчелинская Техред С.Мигунова Корректор О.Билак

Заказ 454/74 Тираж 999 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патейт", г. Ужгород, ул. Проектйая, 4 инвертирующим входом второго операционного усилителя, причем каждый транзистор дополнительных буферных каскадов зашунтирован обратносмещенным диодом

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

9 652688, кл. Н 03 Г 3/20, 01.08.77 (прототип).