Усилитель с регулируемым коэффициентом усиления

 

УСИЛИТЕЛЬ С РЕГУЛИРУЕМЫМ КОЭФФИЩЕНТОМ УСИЛЕНИЯ, содержащий усилительный транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, к коллектору которого подключен регулирующий транзистор, а также источник регулирующего тока, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, к коллектору усилительного транзистора подключена база регулирующего транзистора, коллектор которого подключен к общей шине, а источник регулирующего тока к эмиттеру регулирующего транзистора. (У) со 00

СОЮЗ COBETCHHX

II 5.

РЕСПУБЛИК

„,SU „„1103812 я Н оз С 3/Зо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ з

Ъ: """

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1,","„ „ .„, „

К IlATEHTY (21) 3272952/18-09 (22) 22.04.81 (31) 143032 (32) 23.04.80 (33) США (46) 15.07.84. Бюл. В 26 (72) Джек Рудольф Хархорд (США) (71) РКА Корпорейшн (США) (53) 621.396.666(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

9 1036727, кл. Н 3 Т, 1966 (прототип). (543 (57) УСИЛИТЕЛЬ С РЕГУЛИРУЕМЫМ

КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ, содержащий усилительный транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, к коллектору которого подключен регулирующий транзистор, а также источник регулирующего тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, к коллектору усилительного транзистора подключена база регулирующего транзистора, коллектор которого подключен к общей шине, а источник регулирующего тока— к эмиттеру регулирующего транзистора.

1 11О3

Изобретение относится к транзисторным усилительным схемам, в которых регулировка усиления осуществляется путем изменения выходного импульса усилителя.

Усилители с регулируемым коэффициентом усиления должны удовлетворять некоторым противоречивым требованиям к их характеристикам. С одной стороны, усилитель должен работать линейно в широком диапазоне уровней входных сигналов, с другой стороны, диапазон регулирования должен быть достаточно широким, для того чтобы поддерживать неизменным уровень вьжодного сигнала во всем диапазоне изменения входного сигнала. Однако регулирования коэффициента усиления может привести в результате к нарушению линейной работы усилителя. 20

Наиболее близким по техничесхой сущности к изобретению является усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, содержащий усилительный транзистор, включенный по схеме с об-25 щим эмиттером, к коллектору которого подключен регулирующий транзистор, а также источник регулирующего тока, изменение характеристик усилителя

Г по постоянному току при регулировке достигается путем использования ем" костной связи (13.

Однако использование конденсатора, который является частотнозависимым элементом, приводит к ограничению динамического диапазона усилителя.

Кроме того, применение конденсатора усложняет производство усилителя в форме интегральных схем.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в усилителе с регулируемым коэффициентом усиления, содержащем усилительный транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, к коллек4S тору которого подключен регулирующий транзистор, а также источник регулирующего тока, к коллектору усилительного транзистора подключена база регулирующего транзистора, коллектор которого подключен к общей шине, е источник регулирующего тока - к змиттеру регулирующего транзистора.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема усилителя с регулируемым коэффициентом усиления д.; случая использования его в качестве дифференциального усилителя, 812 2 на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема усилителя с регулируемым коэффициентом усиления для случая использования его в качестве дифференциального усилителя с входным демпфированием, на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема усилителя с регулируемым коэффициентом усиления для случая использования его в качестве каскадного усилителя.

Усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (фиг. 1) содержит усилительные транзисторы 1, регулирующие транзисторы 2, источник регулирующего тока 3, а также эмиттерные резисторы 4 и дополнительный резистор 5.

Дифференциальный усилитель с входными демпфированием (фиг. 2) содержит также эмиттерные повторители 6 на транзисторах 7, дополнительный эмиттерный резистор 8 и конденсатор 9.

Каскадный усилитель (фиг. 3) содержит дополнительные транзисторы 10.

Усилитель с регулируемым коэффициентом усиления работает следующим образом.

Изменение нагрузочного импеданса в коллекторной цепи приводит к измеI нению коэффициента усиления усили1 тельного транзистора 1, который представляет собой произведение импеданса коллекторной нагрузки на крутизну усилительного транзистора. При этом весь регулирующий ток протекает по цепи коллектор — эмиттер регулирующего транзистора 2 и не оказывает ,влияния на режим работы по постоянному току усилительного транзистора, так как только очень маленький по сравнению с током покоя базовый ток течет в коллекторную цепь усилительного транзистора 1. Поскольку рабочая точка усилительного транзистора 1 не снижается в процессе регулирования, то фактический диапазом расширяется.

Кроме того, предложенный усилитель обладает улучшенным соотношением сигнал-шум, так как при сильных входных сигналах имеет место уменьшение коэффициента усиления путем уменьшения сопротивления коллекторной нагрузки> что уменьшает сопротивление, генерирующее шум на выходе усиления.

Это свойство особенно полезно для телевизионного усилителя промежуточной частоты (УПЧ).

Указанными достоинствами обладает и дифференциальный усилитель с регу3 110З лируемым коэффициентом усиления, при этом поскольку точка соединения эмиттерных резисторов 4 с дополнительным резистором 5 является фактически нулевой точкой то входной сигнал расЭ

5 пределяется между динамическим сопротивлением эмиттера усилительного транзистора 1 и эмиттерным резистором 4, величина его может превышать

26 мВ, в то время как собственно уси- 1О литеЛьный транзистор 1 может работать линейно при уровнях входного сигнала приблизительно 13 мВ.

Однако при использовании усилителя с регулируемым коэффициентом усиления

15 в качестве УПЧ в телевизионном приемнйке обратная связь, возникшая из-за наличия емкости коллектор-база усилительного транзистора 1, может уменьшить коэффициент усиления и изменить входное сопротивление. В усилителе с регулируемым коэффициентом усиления (фиг. 2) влияние этой емкости уменьшено путем включения на входах эмиттерных повторителей б.

Соответствующие переходы транзисторов 7 эмиттерных повторителей 6 и баз усилительных транзисторов ос.таются под неизменным уровнем постоянного смещения благодаря включению

30 резисторов смещения.

Включение между эмиттерами усилительных транзисторов 1 цепи из па812 4 раллельных включений дополнительного эмнттерного резистора 8 и дополнительного конденсатора позволяет обеспечить постоянный потенциал эмиттеров переменных сигналов.

В каскадном усилителе (фиг. 3) также уменьшено влияние емкости коллектор-баэа. B этой схеме усилительные транзисторы 1 работают как источники тока для дополнительных транзисторов 10, которые и обеспечивают усиление по напряжению. Так как уровни сигналов на коллекторах усилительных транзисторов 1 постоянны, то влияние их емкости коллектор-база существенно уменьшено и, следовательно, входящие импульсы постоянны в диапазоне регулирования. Влияние же емкости коллектор-база, дополнительных транзисторов 10 уменьшено из-за того, что базы дополнительных транзисторов на частоте сигнала заземлены и уровни сигнала на базах и эмиттерах постоянны.

Рассмотренные устройства могут также работать как модуляторы. При этом источник регулирующего тока вырабатывает модулирующий ток, а сигнал несущей подается между входа ми устройства, тем самым на выходе . вырабатывается несущая, модулированная по амплитуде информацией модулирующего тока.

1103812

Заказ 5055/46

Тира к 862 Подписное

ВНИИПИ 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

Составитель Л.Закс

Редактор И.Циткина Техред Ж.Кастелевич Корректор А.Дзятко