Двухтактный усилитель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

985930 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 013.280 (21) 3210998/18-09

Р М К з

Н 03 F 1/52 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 3Q1232. Бюллетень NN 8

f j3) УДК621. 375...026{088.8) Дата опубликования описания 301 с .82 (72) Автор изобретения

A.Â. Павлюк (7f } Заявитель (54) ДВУХТАКТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к радиотех.нике и может использоваться в двух-, тактных усилителях мощности.

Известен двухтактный усилитель

5 с защитой от перегрузки с источником питания со средней точкой, содержащий в каждом плече усилительный каскад йа транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором, с резистив. о ным датчиком тока в цепи эмиттера, и транзистор защиты, коллектор которого непосредственно, а база через резистор соединены соответственно с базой и эмиттером транзистора усилительного каскада, а также нагрузку, включенную между точкой соединения реэистивных датчиков тока и средней точкой источника питания Г1).

Известное устройство обладает высоким уровнем нелинейных искажений.

Цель изобретения — уменыаение нелинейных искажений.

Укаэанная цель достигается тем, что в двухтактном усилителе с защитой от перегрузки с источником пи- 25 тания со средней точкой, содержащем в каждом плече усилительный каскад на транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором, с реэистивным датчиком тока в цепи эмиттера, и 30 транзистор защиты, коллектор которого непосредственно, а база через резистор соединены соответственно с базой и эмиттером транзистора усилительного каскада, а также нагрузку, включенную между точкой соединения реэистивных датчиков тока и средней точкой источника питания, эмиттер транзистора защиты каждого плеча через введенный дополнительный резистор соединен с шинбй источника питания противоположного плеча, а через введенный диод, - с точкой соединения резистивных датчиков тока.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого двухтактного усилителя.

Двухтактный усилитель содержит два плеча 1 и 2, подключенные к источникам 3 и 4 питания соответственно.

Плечо 1 содержит усилительный кас" кад 5, выполненный на и-р-и транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором, выход которого через резистивный датчик тока, выполненный на резисторе 6, подключен к общей нагрузке 7, транзистор 8 защиты, коллектор которого подключен к входу усилительного каскада 5, а база через резистор 9 — к выходу усилительного

985930 каскада 5, эмиттер транзистора 8 .защиты через дополнительный резистор

10 подключен к источнику 4 питания второго плеча и через диод 11 - к общей нагрузке 7.

Плечо 2 содержит усилительный 5 каскад 12, выполненный на р-n-p транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором, выход которого через резистивный датчик тока, выполненный на резисторе 13, подключен к общей нагрузке 7, транзистор 14 защиты, коллектор которого подключен к вход усилительного каскада 12, а база через резистор 15 — z выходу усилительного каскада 12, эмиттер транзистора 14 защиты через дополнительный резистор 16 подключен к источнику 3 питания первого плеча и через диод 17 — к общей нагрузке 7 .

Между входами плеч 1 и 2 включе-.. на цепь 18 смещения, а сами входы плеч подключаются к двухтактному предварительному каскаду (не показан ). На чертеже также обозначены входные токи 11 и 1 соответственно плеч 1 и 2.

Двухтактный усилитель с защитой от перегрузки и малыми нелинейными искажениями работает следующим образом.

Положитель ный входной сигнал, усиленный усилительным каскадом 5, поступающий на общую нагрузку 7, вызывает увеличение напряжения на базе транзистора 8 и, соответственно,уве. — З5 личивает его коллекторный ток. Если ток коллектора транзистора 8, задаваемый резистором 10, значительно больше входного тока усилительного каскада 5, то входной ток I<, необ- 40 ходимый для получения определенного напряжения на нагрузке 7, определяется не входным. током усилительного каскада 5, а значением тока коллектора транзистора 8,который практически ли- 45 нейно зависит от напряжения на нагрузку 7,что и определяет малые нелинейные искажения усиленного сигнала.

Цепь 18 смещения задает ток по- . коя усилительных каскадов 5 и 12, который, проходя через резистор б, вызывает падение напряжения, приложенное к базе транзистора 8. Увели- . чение тока покоя усилительного каскада 5 вызывает увеличение падения напряжения на резисторе б и, соответственно, увеличение тока коллектора транзистора 8, при этом входной ток усилительного каскада 5 уменьшается за счет отвода .части его в коллектор транзистора 8, чем и достигается 60 большая стабильность тока покоя усилительного каскада 5.

Защита от перегрузки по току и короткого замыкания (ограничение выходного тока ) усилительного каска- 65 да. 5 осуществляется следующим образом.

Если выходной ток усилительного каскада 5 не превышает заданного значения, то диод 11 находится в закрытом состоянии и не влияет на работу транзистора 8. Превышение выходного тока усилительного каскада 5 заданного значения вызывает падение напряжения на резисторе б, открывающее диод 11, при этом входной ток усилительного каскада 5 уменьшается за счет отвода тока „ по цепи: коллектор — эмиттер транзистора 8, диод 11, чем и достигается ограничение выходного тока усилительного каскада 5.

Выбором соответствующего значения сопротивления резистора 6 можно регулировать уровень ограничения выходного тока усилительного каскада 5.

Отрицательный выходной сигнал, усиленный усилительным каскадом 12, поступающий на общую нагрузку 7, вызывает увеличение напряжения на базе транзистора 14. Дальнейшая работа плеча 2 аналогична работе плеча 1 с положительным входным сигналом.

Резисторы 9 и 15 введены в цепь без транзисторов 8 и 14 для защиты их от перегрузок по входу.

Таким образом, введение транзисторов защиты в активный режим работы (класс A ) управляемого выходным сигналом защищаемого усилителя. позволяет с небольшими усложнениями в схеме значительно улучшить его качественные показатели.

Испытание предлагаемого двухтактного усилителя мощности (питание от стабилизированных источников питания) показало, что его нелинейные искажения в диапазоне частот 20-20000 Гц находятся в диапазоне 0,04-0,06%, что в 10-20 раз меньше, чем в известных двухтактных усилителях мощности, работающих в режиме класса АВ, а полоса пропускания по уровню 0,7 достигает 600 крц и более при применении мощных среднечастотных транзисторов в выходном каскаде.

При этом указанные качественные показатели достижимы как для комплементарных, так и кваэикомплементарных двухтактных усилителей мощности и могут быть значительно улу шены при питании предварительного каскада и резисторов 10 и 16 в цепи эмиттеров транзисторов 8 и 14 от двухполярного стабилизированного источника.

Применение предлагаемого двухтактного усилителя с защитой от перегрузки и малыми нелинейными искажениями позволяет проектировать усилители низкой частоты без общей отрицательной обратной связи, при этом получить незначительные искажения, высокую стабильность параметров и надежность

985930

Формула изобретения

Составитель Н. Дубровская

Редактор И. Рыбченко Техред И.Гайду . КоРРектоР В. Бутяга

Заказ 10183/76 Тираж 959 Подписное

ВНИИДИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Двухтактный уеилитель с защитой от перегрузки с источником питания со средней точкой, содержащий в каждом плече усилительный каскад на: транзисторе, включенном.по схеме с общим коллектором, с резистивным, датчиком тока в цепи эмиттера, и транзистор защиты, коллектор которого непосредственно, а база через ре.— зистор соединены соответственно с базой и эмиттером транзистора усилительнощ каскада, а также нагрузку, включен фью между точкой соединейия резистивных датчиков тона и средней точф и источника питания, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с.целью уменьшения нелинейных искажений, эмиттер транзистора защиты каждого плеча через введенный дополнительный резистор соединен с шиной источника питания противоположного плеча, а через введенный диод — с точкой соединения резистивных датчиков тока.

1О

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Патент ФРГ Р 1811765, кл. 21а 2i 18/08, 1971.