Двухтактный усилитель мощности и его варианты

 

1. Двухтактный усилитель мощности, содержащий трансформатор, а также регулируемый источник питания в каждом плече, выполненный в виде гальванического элемента , регулирующего транзистора, управляющего транзистора противоположной структуры, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора, и диода, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и снижения мощности потерь, в каждое плечо введены дополнительный гальванический элемент и вспомогательный диод, а трансформатор выполнен с двумя вторичными обмотками, первичная обмотка которого подключена параллельно общей нагрузке , причем эмиттер каждого управляющего транзистора подключен к точке соединения выхода двухтактного усилителя мощности с общей нагрузкой, другая щина которой присоединена через последовательно и согласно соединенные дополнительный гальванический элемент, регулирующий транзистор и гальванический элемент к соответствующему выводу регулируемого источника питания, при этом одна точка соединения регулирующего транзистора и вспомогательного гальванического элемента подключена через согласно включенный диод к соответствующему выводу регулируемого источника питания, а другая точка соедиI нения регулирующего транзистора и гальванического элемента соединена через соглас (О но включенный вспомогательный диод с другой шиной общей нагрузки, а между соответствующим выводом регулируемого источника питания и базой управляющего транзистора каждого плеча включена соответствующая вторичная обмотка трансформатора. о о: ;о Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 (5D Н 03 Р 3 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3542056/24-09 (22) 10.01.83 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 (72) В. Н. Ногин и Н. Б. Догадин (53) 621.375.026 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 544101, кл. Н 03 F 3/00, 04.05.77.

Патент США № 3426290, кл. Н 03 F 3/04, опублик. 1969. (54) ДВУХТАКТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Двухтактный усилитель мощности, содержащий трансформатор, а также регулируемый источник питания в каждом плече, выполненный в виде гальванического элемента, регулирующего транзистора, управляющего транзистора противоположной структуры, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора, и диода, отличающийся тем, что, с целью повышения

КПД и снижения мощности потерь, в каждое плечо введены дополнительный гальванический элемент и вспомогательный диод, а трансформатор выполнен с двумя вторич„„SU„„1167696 A ными обмотками, первичная обмотка которого подключена параллельно общей нагрузке, причем эмиттер каждого управляющего транзистора подключен к точке соединения выхода двухтактного усилителя мощности с общей нагрузкой, другая шина которой присоединена через последовательно и согласно соединенные дополнительный гальванический элемент, регулирующий транзистор и гальванический элемент к соответствующему выводу регулируемого источника питания, при этом одна точка соединения регулирующего транзистора и вспомогательного гальванического элемента подключена через согласно включенный диод к соответствующему выводу регулируемого источника питания, а другая точка соединения регулирующего транзистора и галь- Е ванического элемента соединена через согласно включенный вспомогательный диод с другой шиной общей нагрузки, а между соответствующим выводом регулируемого источника питания и базой управляющего транзистора каждого плеча включена соответствующая вторичная обмотка трансформатора. м

1167696

2. Двухтактный усилитель мощности, содержащий трансформатор, а также регулируемый источник питания в каждом плече, выполненный в виде гальванического элемента, регулирующего транзистора, управляющего транзистора противоположной структуры, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора, и диода, отличающийся тем, что, с целью повышения

КПД и снижения мощности потерь, в каждое плечо введены дополнительный гальванический элемент, и вспомогательный диод, между соответствующими выводами регулируемых источников питания введены два последовательно соединенных дополнительных диода, а трансформатор выполнен с одной вторичной обмоткой, первичная обмотка которого подключена параллельно общей нагрузке, причем эмиттер каждого управляющего транзистора подключен к точке соединения выхода двутактного усилителя

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в выходных каскадах усилителей низкой частоты с питанием от батарей, применяемых, например, в переносных электромегафонах, радиоприемниках.

Цель изобретения — повышение КПД и снижение мощности потерь.

На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы вариантов двухтактного усилителя мощности.

Двухтактный услитель мощности содержит транзисторы 1 и 2 выходного каскада, общую нагрузку 3, трансформатор 4, регулируемые источники 5 и 6 питания, гальванический элемент 7, регулирующий транзистор 8, управляющий транзистор 9, противоположной структуры, диод 10, дополнительный гальванический элемент 11, вспомогательный диод 12, дополнительные диоды 13 и 14.

Двухтактный усилитель мощности работает следующим образом.

Верхние и нижние плечи усилителя работают поочередно в режиме класса В. Пусть в течение первого полупериода работает верхнее плечо. На вход транзистора 1 выходного каскада поступает усиливаемый сигнал, в результате чего ток транзистора 1 выходного каскада нарастает и изменяется в соответствии с формой входного сигнала.

Этот ток протекает от регулируемого источника 5 питания через общую нагрузку 3.

При малых мгновенных значениях усиливаемого сигнала напряжение на коллектореэмиттере транзистора 1 велико, оно больше

10 i5

30 мощности с общей нагрузкой, другая шина которой соединена через последовательно соединенные дополнительный гальванический элемент, регулирующий транзистор и гальванический элемент к соответствующему выводу регулируемого источника питания при этом одна точка соединения регулирующего транзистора и вспомогательного гальванического элемента подключена через согласно включенный диод к соответствующему выводу регулируемого источника питания, а другая точка соединения регулирующего транзистора и гальванического элемента соединена через согласно включенный вспомогательный диод к другой шине общей нагрузки, а точка соединения дополнительных диодов подключена к одному выводу вторичной обмотки трансформатора, другой вывод которой соединен с базой управляющего транзистора каждого плеча. напряжения на вторичной обмотке транс. форматора 4, поэтому управляющий транзистор 9 заперт. Регулирующий транзистор 8 также заперт. При этом при малых мгновенных значениях усиливаемого сигнала гальванический элемент 7 и дополнительный гальванический элемент 11 соединены параллельно, а значит напряжения питания понижено вдвое (по сравнению с суммарным), что и обусловливает уменьшение энергии питания, т. е. повышение КПД. По мере увеличения мгновенного значения усиливаемого сигнала напряжение на вторичной обмотке трансформатора 4 растет, а напряжение на транзисторе 1 падает, поэтому управляющий транзистор 9, а значит и регулирующий транзистор 8 открываются.

Тем самым гальванический элемент 7 под-ключается последовательно дополнительному гальваническому элементу 11. Общее напряжение питания удваивается. В связи с тем, что в цепь вторичной обмотки трансформатора 4 входит промежуток коллекторэмиттер транзистора 1 или 2, то управляющий и регулирующий транзисторы 9 и 8 скачком открыться не могут. они работают в аналоговом режиме. Вследствие этого, регулирующий транзистор 8 рассеивает на себе часть мощности потерь двухтактного у сил и тел я.

Благодаря тому, что регулирующий транзистор 8 (для одного плеча, и аналогичный транзистор для другого плеча) работает в аналоговом режиме, напряжение сложного

1167696

Составитель С. Миронов

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 4443/52 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 источника питания меняется плавно, что дополнительно понижает мощность потерь на транзисторах 1 и 2, а следовательно, и увеличивает КПД двухтактного усилителя.

Работа двухтактного усилителя мощности, представленного на фиг. 2, почти ничем не отличается от вышеизложенной. Разница лишь в том, что в каждый полупериод работает одна вторичная обмотка трансформатора 4, которая открывает либо через дополнительный диод 13, управляющий транзистор 9 верхнего плеча, либо через дополнительный диод 14 управляющий транзистор 9 нижнего плеча.