Усилитель мощности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii936378 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 22. 09. 80 (21) 2984257/18-09 (5 I ) M. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

Н 03 F 3/20

3Ъоудороткнный комнтет

СССР

lt0 делам нзобретеннй н открытнй (53) >АК 621 ° 375..026(088.8) О убликовано 15.06,82, Бюллетень р5 22

Лата опубликования описания 17 06

»« т (72) Автор изобретения

О. A. Гусев

«»» (7I ) Заявитель (54) уСИЛИ Л SOqHoCTa

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к усилителям мостового типа, и может использоваться для усиления разнополярных сигналов с времяимпульсной модуляцией,.

Известен усилитель мощности, со5 держащий предварительный дифференциальный каскад, двухтактный предоконечный каскад и двухтактный оконечный каскад на транзисторах одного типа проводимости, выполненный по мостовой схеме, противоположные плечи которой образованы соответственно транзисто" рами двухтактного оконечного каскада и первым и вторым источниками питания, а в первую диагональ моста включена нагрузка (1 1.

Однако в известном усилителе мощности транзисторы предоконечного и оконечного каскадов включены по схе- го ме с общим коллектором, имеют коэффициенты усиления по напряжению меньше единицы, вследствие чего коэффициент усиления всего усилителя невысок и определяется коэффициентом усиления предварительного дифференциальносо каскада. А так как амплитуда сигнала на выходе последнего оольше амплитуды сигнала на выходе усилителя, то напряжение дополнительного источника питания должно быть больше напряжения основных источников, что требует применения в нем транзисторов средней мощности с большим допустимым напряжением коллектор-эмиттер.

Цель изобретения - повышение коэф фициента усиления при сохранении надежности за счет снижения максимального напряжения коллектор-эмиттер транзисторов предоконечного каскада.

Для достижения поставленной цели в усилитель мощности, содержащий предварительный дифференциальный каскад, двухтактный предоконечный каскад и двухтактный оконечный каскад .на транзисторах одного типа проводимости, выполненный по мостовой схеме, противоположные плечи которой обра3 93637 зованы соответственно транзисторами, двухтактного оконечного каскада и первым и вторым источниками питания, а в первую диагональ моста включена нагрузка, введен параметрический стабилизатор, состоящий из стабилитрона, первого и второго резисторов и первого и второго разделительных диодов, транзисторы двухтактных предоконечного и оконечного каскадов включе- в ны по схеме с общим эмиттером, двухтактный предоконечный каскад выполнен на транзисторах другого типа проводимости, при этом коллекторы транзисторов двухтактного предоконечного

Каскада соединены с базами транзисто ров двухтактного оконечного каскада, базы через третий и четвертый раз делительные диоды - с коллекторами транзисторов предварительного дифференциального каскада, а эмиттеры через третий и четвертый резисторы и через пятый и шестой разделительные диоды - с коллекторами транзис» торов противоположных плеч двухтактного оконечного каскада, первый и второй резисторы параметрического стабилизатора включены между точками соединения соответственно третьего и четвертого резисторов с пятым и шестым разделительными диодами и стабилитроном, второй вывод которого через первый и второй разделитепьные диоды соединен с второй диагональю моста, 35

На чертеже изображена принципиальная схема предложенного усилителя мощности, Усилитель мощности содержит два транзистора 1 и 2.предварительного

40 дифференциального каскада и два транзистора 3 и 4 двухтактного оконечного каскада одного типа проводимости, два транзистора 5 и 6 предоконечного каскада другого типа проводимости, 45 первый и второй разделительные диоды 7 и 8, стабилитрон 9 первый и второй резисторы 10 и 11 параметрического стабилизатора, третий, четвертый, пятый, шестой разделительные диоды 12-15, третий и четвертый ре50 зисторы 16 и 17 предоконечного каскада, нагрузку t8, первый и второй источники питания с полюсами соответственно 19-22, кроме того, усилитель мощности содержит резисторы 2329.

Усилитель мощности работает следующим образом.

8 4

В исх9дном сОстОянии при Отсутст вии входного сигнала транзисторы 1 и 2 открыты и через них протекает ток, величина которого обеспечивает падение напряжения на резисторах 26 и 27 меньше необходимого напряжения для открывания транзисторов 5 и 6.

Транзисторы 3-6 закрыты. При поступлении положительной полуволны входного сигнала на базу транзистора 1 он открывается и через переход эмиттер-база транзистора 5 протекает ток в направлении: положительный полюс 20 первого источника питания, пятый разделительный диод 14, третий резистор 16, эмиттер-база транзистора 5, третий разделительный диод 12, коллектор-эмиттер транзистора 1, резистор 25, первый разделительный диод 7,.отрицательный полюс 19 первого источника питания. Транзистор 5 открывается и через переход база-эмиттер транзистора 3 г ротекает ток в направлен ии: положительный полюс 20 первого источника питания, пятый разделительный диод 14, третий резистор 16, эмиттер-коллектор транзистора 5, база-эмиттер транзистора 3, отрицательный полюс 19 первого источника питания. Транзистор 3 открывается и через нагрузку 18 протекает ток в направлении: положительный полюс 20 первого источника питания, нагрузка 18, коллектор-эмиттер транзистора 3, отрицательный полюс 19 первого источника питания. Чем больше амплитуда положительного сигнала, поступающего на транзистор 1, тем больше ток транзисторов 1, 5, 3 и тем больше напряжение на нагрузке 18. При этом напряжение на нагрузке 18 складывается с напряжением источника питания с по. люсами 21, 22 и напряжение между коллектором и эмиттером транзистора 4 равно сумме указанных напряжений. Это суммарное напряжение вызывает увеличение тока, протекающего в цепи пятого разделительного диода 14, первого резистора 1О, стабилитрона 9 и второго разделительного диода 8 ° В результате на первом резисторе 10 параметрического стабилизатора увеличивается падение напряжения на величину, равную амплитуде выходного сигнала.

Так как это падение напряжения направлено встречно суммарному напряжению нагрузки 18 с вторым источником питания с полюсами 21 и 22, то потенциал эмиттера транзистора 6 двух936378 тактного предоконечного каскада относительно отрицательного полюса 22 второго источника питания не изменится, т. е. напряжение коллектор-эмиттер как работающего, так и неработающего в данном такте транзисторов двухтактного предоконечного каскада не превышает напряжения источника питания. Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора 4 tp при работе на активную нагрузку не превышает суммарного напряжения обоих источников питания. При поступлении положительной полуволны на базу транзистора 2 он открывается, открываются транзисторы 6, 4 и ток через нагрузку 18 течет в другом направлении: положительный полюс 21 второго источника питания, нагрузка 18, коллектор-эмиттер транзистора 4, отри- gp цательный полюс второго источника и .питания.

Предлагаемый усилитель мощности имеет более высокий коэффициент .усиления за счет схемного решения путем д включения транзисторов оконечного и предоконечного каскадов по схеме с общим эмиттером. Кроме того, введение параметрического стабилизатора

4 разделительных диодов позволяет зв сократить требуемое число источников питания и снизить максимальное рабочее напряжение коллектор-эмиттер транзисторов предоконечного каскада до:. величины напряжений соответствуюзз щих источников питания, а также сделать усилитель некритичным к последовательности включения и выключения источников питания.

Формула изобретения

Усилитель мощности, содержащий предварительный дифференциальный кас45 кад, двухтактный предоконечный каскад и двухтактный оконечный каскад на транзисторах одного типа проводимости, выполненный по мостовой схеме, противоположные плечи которой образованы соответственно транзисторами двухтактного оконечного каскада и первь1м и вторым источниками питания, а в первую диагональ моста включена нагрузка, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента усиления при сохранении надежности за счет снижения максимального напряжения коллектор-эмиттер транзисторов предоконечного каскада, введен параметрический стабилизатор, состоящий из стабилитрона, первого и второго резисторов и первого и второго разделительных диодов, транзисто ры двухтактных предоконечного и оконечного каскадов включены по схеме с общим эмиттером, двухтактный предоконечный каскад выполнен на транзисторах другого типа проводимости, при этом коллекторы транзисторов двухтактного предоконечного каскада соединены с базами транзисторов двухтактного оконечного каскада, базы через третий и четвертый разделительные диоды - с коллекторами транзисторов предварительного дифференциально.

ro каскада, а эмиттеры через третий и четвертый резисторы и через пятый и шестой разделительные диоды - с коллекторами транзисторов противоположных плеч двухтактного оконечного каскада, первый и второй резисторы параметрического стабилизатора включены между точками соединения соответственно третьего и четвертого резисторов с пятым и шестым разделительными диодами и стабилитроном, второй вывод которого через первый и второй разделительные диоды соединен с второй диагональю моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

"Радио", 1978, М 8, с. 45-46, рис. 3 (прототип).

936378

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель И. Водяхина

Редактор К. Волощк Техред И. Гайду Корректор М. Пожо

Заказ 434/73 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130)5 Москва Ж-)5 Раушская наб. д. 4/5