Усилитель мощности

 

Союз Советскик

Соцмапнстнческнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 896751 (61) Дополннтельное к авт. свнд-ву (22) Заявлсло 14.12.77 (2! ) 2556712/18-09 (51)М. Кд. с присоединением заявкн МН 03 3/26

1Ъвудлрствекый камктет

СССР ае делам нзобрвтеккй к юткрыткЯ (23)Прнорнтет

Опублнковано 070182. Бюллетень Фв 1

Дата опублнковання оннсання 0701.82 (S3) УДК 621 ° 375 ° . 026 (088. 8) (72) Автор изобретения

В. И. Энтин (7l) Заявитель (54) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве усилителя электрических сигналов различных электронных устройств.

Известны усилители мощности, в которых применяется импульсный режим работы, обеспечивающий линейное изменение мощности в нагрузке при минимальных потерях на регулирующих элементах, в частности на транзисторах. Отсутствие трансформаторов де." лает мостовые схемы основой выходных каскадов реверсивных импульсных регуляторов мощности 513.

Однако их применение ограничивается наличием сквозных токов, обусловленных большим временем рассасывания неосновных носителей в отклю ающихся транзисторах. Сквозные токи увеличивают мощность, рассеиваемую на транзисторах, и могут достигать недопустимо больших величин, что приводит к отказу устройств.

Наиболее близким к предлагаемому является усилитель мощности, выполненный по мостовой схеме, противоположные плечи которой содержат транзисторы разного типа проводимости, базы транзисторов подключены к узлу управления, также выполненному на транзисторах. Усилитель снабжен защитой от сквозных токов, реализующей изменение времени задержки от10 пираиия включающихся транзисторов в зависимости от состояния входной цепи отключающихся транзисторов.

В известном усилителе входные цепи оконечных транзисторов включены

iS параллельно. При отсутствии входного сигнала оба транзистора насыщены, при наличии входного сигнала один из оконечных транзисторов в течение

20 времени, необходимого для рассасывания неосновных носителей, удерживается в открытом состоянии, а вход другого оконечного транзистора зашунтирован коллекторной цепью тран-

896751

55 зистора предшествующего каскада, предотвращая отпирание этого оконечного транзистора и появление сквозных токов (23 .

Однако при значительной разнице потенциальных барьеров оконечных транзисторов возможно нарушение работы устройства. Включение дополнительного резистора, выравниьающего токи, нежелательно из-за энергетических соображений. Кроме того, око" нечные транзисторы работают в различных цепях с разной степенью насыщения и управление этими транзисторами ,производится независимо друг от друга, что не исключает возможность протекания сквозных токов. Работоспособность схемы зависит от сочетания параметров входящих в нее элементов.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства путем исключения сквозных токов.

Поставленная цель достигается тем, что в усилителе мощности, содержащем четыре транзистора, включенных по мостовой схеме, противоположные плечи которой выполнены на транзисторах разного типа проводимости, причем эмиттеры транзисторов одного типа проводимости попарно объединены и подключены к соответствующим шинам питания, базы транзисторов подключены к коллекторам управляющих транзисторов, проводимость которых соответствует проводимости управляемых транзис горов моста, а эмиттеры управляющих транзисторов подключены к соответствующим шинам питания, и нагрузку, коллекторы транзисторов смежных плеч соединены между собой через два последовательно соединенных в прямом направлении диода, причем коЛлектор каждого транзистора подключен через резистор к базе управляющего транзистора смежного плеча, а нагрузка включена между общими выводами диодов, включенных в коллекторную цепь транзисторов мостовой схемы.

На чертеже представлен усилитель мощности, принципиальная электричес" кая схема.

Усилитель мощности содержит четыре оконечных транзистора 1 - 4, соединенных по мостовой схеме, а именно транзисторы 1 и 3 типа р-и-р и, транзисторы 2 и 4 типа и-р-и. Укаэанные транзисторы включены по схе15

ЗО

45 ме с общим эмиттером. Схемы управления транзисторами мостового каскада выполнены на транзисторах 5 и 6.

Входной каскад, согласующий вход схем управления с выходом источника выходного сигнала построен на транзисторах 7 и 8. Между коллекторами транзисторов 1 и 2 включены диоды

9 и 10„ полярность включения которых определяется условием протекания тока через транзисторы 1 и 2. Коллекторы транзисторов 1 и 2 связаны соответственно с базами транзисторов

6 и 5 через резисторы 11 и 12. Первая половина мостового усилителя со схемой управления обозначена цифрой 13, а вторая, выполненная идентично первой половине, — цифрой 14. Нагрузка 15 включена между точками соединения диодов 9 и 10 первой половины мостового усилителя и соответствуюЩИХ ДИОДОВ ВТОРОЙ ПОЛОВИНЫ ЭТОГО усилителя.

Усилитель мощности работает следующим образом.

При наличии отрицательного напря" жения на входе усилителя транзисторы 7,5 и 2 закрываются, а транзисторы 8,6 и 1 открываются. При смене полярности входного сигнала транзистор 7 открывается, а.транзистор

8 закрывается. При этом транзистор

6 остается открытым из-за наличия на его базе отрицательного (относительно эмиттера) потенциала, образованного от протекания тока через резистор 11 и транзистор 1. Лишь после включения транзистора 5 и рассасывания неосновных носителей в транзисторе 1 последний закрывается и разрывает цепь базового тока транзистора 6. Транзистор 6 закрывается, а транзистор 2 открывается. Таким образом, исключается режим одновременного протекания тока через транзисторы 1 и 2.

Для исключения гальванической связи нагрузки 15 со схемами управления через резисторы 11 и 12 включены диоды 9 и 10.

Испытания схемы подтверждают ее работоспособность и отсутствие сквозных токов. Кроме того, предлагаемый усилитель мощности защищен от повреждения второго из оконечных транзисторов при коротком замыкании между электродами эмиттер-коллектор одного иэ оконечных транзисторов.

Формула изобретения

896751 Ь транзисторов смежных плеч соединены между собой через два последовательно соединенных в прямом направлении диода, причем коллектор каждого тран5 зистора подключен через резистор .к базе управляющего транзистора смежного плеча, а нагрузка включена между общими выводами диодов, включенных в коллекторную цепь транзисторов мостовой схемы.

ВНИИПИ Заказ 1172М44 Тираж 953 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,,: †:. Проектная, 4

Усилитель мощности, содержащий четыре транзистора, включенных по мостовой схеме, противоположные плечи которой выполнены на транзисторах разного типа проводимости, причем эмиттеры транзисторов одного типа проводимости попарно объединены и подключены к соответствующим шинам питания, базы транзисторов подключены к коллекторам управляющих транзисторов, проводимость которых соответствует проводимости управляемых транзисторов моста, а эмиттеры управляющих гранзисторов подключены к соответствующим шинам питания, и нагрузку, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения надеж-. ности работы устройства, путем исклю,чения сквозных токов, коллекторы

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ионн В.С., Лаптев H.È. Стабили15 зированные транзисторные преобразо- ватели. И., "Энергия", 1972.

2. Яеоненко Я.И., Павлов А.П.

Иостовые регуляторы с защитой от сквозных токов ° Электронная техника

20 в автоматике. Вып. 4. "Советское радио", 1974 (прототип).