Усилитель мощности

 

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, содержащий входной двухтактный каскад, выполнениый на первом и втором транзисторах , имеющих разную структуру , включенных последовательно по постоянному току по схеме с общим эмиттером, и выходной двухтактный каскад, вьшолненный в первом плече на включенных последовательно по постоянному току между положительной и отрицательной шинами источника питания третьем транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером , работающим в классе В, четвертом транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в классе С, и первой первичной обмотке выходного трансформатора , а во втором плече - на включенных последовательно по постоянному току между отрицательной и положительной шинами источника питания Т1ЯТОМ гранзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в классе В, шестом транзисторе , включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в клас:се С, и второй первичной обмотке выходного трансформатора, причем коллекторы четвертого и шестого транзисторов объединены через последовательно соединенные первый и второй конденсаторы, а эмиттеры четвертого и шестого транзисторов объединены через последовательно соединенные первый и второй прямосмещенные диоды, при этом общие точки первого и второго конденсаторов и первого и второго прямосмещенньк диодов объединены и через первый резистор соединены с первым вьшодом второго резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом третьего конденсатора, при этом (Л первый, пятый и шестой транзисторы имеют структуру, противоположную структуре второго, третьего и четвертого транзисторов, о т ,л иg чающийс я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений от переходных процессов при индуктивном характере нагрузки, между эмит-. со о ел тарами первого и второго транзисторов введены третий и четвертый резисторы , общая точка которьпс соединена с первым выводом второго резистора , второй вывод третьего конденсатора подключен к земляной шине, а также введен предвыходной двухтактный каскад, выполненный на первом и втором дополнительных транзисторах , включенных по схеме с общим коллектором , базы которых подктаочены к коллекторам соответственно первого и второго транзисторов, эмиттеры подключены к базам соо ветственно третьего и пятого .транзисторов и объединены через последова

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19! (и) А! 4 Н 03 F 1/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) 31627 BG (21) 7771663/24-09 (22),2р..02.81 (31) 468!4 (32) 29.02.80 (33) BG (46) 07.12.85. Бюл. Ф 45 (71) Институт по радиоэлектронике, София (ВС) (72) Васил Борисов Василев, Борис

Василев Василев и Васил Михайлов

Софиянски (13G) (53) 621.375.026(088.8) (54)(57) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, содержащий входной двухтактный каскад, выполненный на первом и втором транзисторах, имеющих разную структуру, включенных поСледовательно по постоянному току по схеме с общим эмиттером, и выходной двухтактный каскад, выполненный в первом плече на включенных последовательно по постоянному току между положительной и отрицательной шинами источника питания третьем транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в классе В, четвертом транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в классе С, и первой первичной обмотке выходного трансформатора, а во втором плече — на включенных последовательно по постоянному току между отрицательной и положительной шинами источника питания .пятот гранэис оре, включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в классе В, шестом транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в классе С, и второй первичной обмотке выходного трансформатора, причем коллекторы четвертого и шестого транзисторов объединены через последовательно соединенные первый и второй конденсаторы, а эмиттеры четвертого и шестого транзисторов объединены через последовательно соединенные первый и второй прямосмещенные диоды, при этом общие точки первого и второго конденсаторов и первого и второго прямосмещенных диодов объединены и через первый резистор соединены с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом д третьего конденсатора, при этом первый, пятый и шестой транзисторы имеют структуру, противоположную структуре второго, третьего и четвертого транзисторов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений от переходных процессов при индуктивном характере нагрузки, между эмит-. терами первого и второго транзисторов введены третий и четвертый ре- зисторы, общая точка которых соединена с первым выводом второго резистора, второй вывод третьего конденсатора подключен к земляной шине, а также введен предвыходной двухтактный каскад, выполненный на первом и втором дополнительных транзисторах, включенных по схеме с общимколлектором, базы которых подключены к коллекторам соответственно первого и второго транзисторов, эмиттеры подключены к базам соответственно третьего и пятого .транзисторов и объединены через последова1197051 тельно соединенные первый дополни- ключен к базе четвертого транзистотельный прямосмещенный диод, резисти- ра, второй отвод реэистивной цепи вную цепь смещения, имеющую первый смещения соединен с катодом второго и второй отводы, и второй дополни- защитного диода, анод которого подтельный прямосмещенный диод, при ключен к базе шестого транзистора,приэтом первый отвод резистивной цепи чем первый и второй дополнительные смещения соединен с анодом первого транзисторы имеют структуры первого и защитного диода, катод которого под- второго транзисторов, соответственно.

Изобретение относится к радиотехнике и может .использоваться для усиления музыкальных и речевых сигналов.

Известен усилитель мощности, содержащий входной двухтактный каскад, выполненный на первом и втором транзисторах, имеющих разную структуру, включенных последовательно по постоянному току по схеме с общим эмиттером, и выходной двухтактный каскад, выполненный в первом плече на включенных последовательно по постоянному току между положительной и отрицательной шинами источника питания третьем транзисторе,включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в классе В, четвертом транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в классе С, и первой первичной обмотке выходного трансформатора, а во втором плече — на включенных последовательно по постоянному току между отрицательной и положительной шинами источника питания пятом транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в классе В, шестом транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, работаю- 30 щим в классе С, и второй первичной обмотке выходного трансформатора, причем коллекторы четвертого и шесто. го транзисторов объединены через последовательно соединенные первый З5 и второй конденсаторы, а эмиттеры четвертого и шестого транзисторов объединены через последовательно соединенные первый и второй прямосмещенные диоды, при этом общие точки ц1 первого и второго кондЕнсаторов и первого и второго прямосмещенных диодов объединены и через первый

2 резистор соединены, с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом третьего конденсатора, при этом первый, пятый и шестой транзисторы имеют структуру, противоположную структуре второго, третьего и четвертого транзисторов. (Авторское свидетельство НРБ - 20519 кл. Н 03 F 3/26, 01.10.74).

Известный усилитель мощности требует специальных схем .защиты транзисторов выходного двухтактного каскада при коротком замыкании и индуктивном характере нагрузки.

Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений от переходных процессов при индуктивном характере нагрузки.

Для этого в известный усилитель мощности, содержащий входной двухтактный каскад, выполненный на первом и втором транзисторах, имеющих разную структуру, включенных последовательно по постоянному току по схеме с общим эмиттером, и выходной двухтактный каскад, выполненный в первом плече на включенных последовательно по постоянному току между положительной и отрицательной шинами источника питания третьем транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в классе В, четвертом транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, работающим в классе С, и первой первичной обмотке выходного трансформатора, а во втором плече — на включенных последовательно по постоянному току между отрицательной и положительной шинами источника питания пятом тран1197051 зисторе, включенном по схеме с общим эмнттером, работающим в классе В, шестом .транзисторе, включенном по схемес общим эмиттером, работающим в классе С, и второй первичной обмотке выходного трансформатора, причем коллекторы четвертого и шестого транзисторов объединены через последовательно соединенные первый и второй конденсаторы, а. эмитте- 1О ры четвертого и шестого транзисторов объединены через последовательно соединенные первый и второй прямосмещенные диоды, при этом общие точки первого и второго конденсаторов и первого и второго прямосмещенных диодов объединены и через первый резистор соединены с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом 20 третьего конденсатора, при этом первый, пятый и шестой транзисторы имеют структуру, противоположную структуре второго, третьего и четвертого транзисторов, между эмиттерами первого и второго транзисторов введены третий и четвертый резисторы, общая точка которых соединена с первым выводом второго резистора, второй вывод третьего конденсатора подключен к земляной шине, а также введен предвыходной двухтактный каскад, выполненный на первом и втором дополнительных транзисторах, включенных по схеме с общим коллектором, базы которых подклю35 чены к коллекторам соответственно первого и второго транзисторов, эмиттеры подключены к базам соответственно третьего и пятого транзисторов и объединены через последова40 тельно соединенные первый дополнительны прямосмещенный диод, резистивную цепь смещения, имеющую первый и второй отводы, и второй дополни45 тельный прямосмещенный диод, при этом первый отвод резистивной цепи смещения соединен с анодом первого защитного диода, катод которого подключен к базе четвертого-транзистора, второй отвод резистивной

50 цепи смещения соединен с катодом второго защитного диода, анод которого подключен к базе шестого транзистора, причем первый и второй дополнительные транзисторы имеют

5S структуры первого и второго транзис" торов соответственно.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителяя мощно с ти.

Усилитель мощности содержит входной двухтактный каскад на первом и втором транзисторах 1 и 2, выходной двухтактный каскад на третьем, четвертом, пятом и шестом транзисторах 3-6, предвыходной каскад на первом и втором дополнительных транзисторах 7 и 8, первый, второй и третий конденсаторы 9-11, первый и второй прямосмещенные диоды 12 и

13, первый, второй, третий и четвертый резисторы 14-17, первый и вто рой дополнительные прямосмещенные диоды 18 и 19, .резистивная цепь

20 смещения, первый и второй защитные диоды 21 и 22, выходной трансформатор 23 с первой и второй первичнымн обмотками.

Усилитель мощности работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала через первый и второй транзисторы

1 н 2 входного двухтактного каскада, как и через третий и пятый транзисторы 3 и 5 выходного двухтактного каскада, устанавливается минимальный начальный коллекторный ток таким образом, что они находятся в состоянии, близком к закрытому.

При этом предварительно должны быть определены параметры схемы так, чтобы через первый и второй дополнительные транзисторы 7 и 8 предвыходного каскада протекал ток, близкий к максимальному, т.е. чтобы они находились в режиме, близком к насыщению.

При подаче входного сигнала, в зависимости от его полярности,открывается первый транзистор 1 или второй транзистор 2. Открывание одного из этих двух транзисторов вызывает уменьшение коллекторного тока первого или второго дополнительных транзисторов 7 и 8 предвыходного каскада. Это со своей стороны приводит к открыванию третьего транзистора 3, таки к полному закрыванию пятого транзистора 5 другого плеча выходного двухтактного каскада.

Сумма сопротивлений первого и второго дополнительных прямосмещенных диодов 18 и 19 и резистивной цепи 20 смещения должна

5 11 быть выбрана так, чтобы при максимальном входном сигнале первый или второй дополнительные транзисторы

7 и 8 закрылись. Если это условие выполнено, предвыходной каскад, кроме своих усилительных функций, выполняет и функции быстродействующей токоограничивающей защиты выходного двухтактного каскада. Она защищает выходной двухтактный каскад от перегрузки при продолжительном (до нескольких минут )коротком замЫкании в нагрузке, так и при нарастании входного сигнала свыше

Ъ допустимого максимального уровня.

С другой стороны, то,.обстоятельство, что первый и второй дополнительные транзисторы 7 и 8 предвыходного каскада включены по схеме с общим коллектором, позволяет выходному двухтактному каскаду работать с минимальными нелинейными искажениями, когда этот каскад работает в режиме В+С по схеме с общим эмиттером.

При Работе усилителя мощности с повышением температуры первый и второй дополнительные транзисторы 7 и

8 предвыходного каскада открываются

97051 Ь и их коллекторно эмиттерное . напряжение падает, что приводит к снижению тока покоя мощного выходного двухтактного каскада, т.е. действует термокомпенсация.

При индуктивном характере нагрузки и при поступлении на вход усилителя мощности высокочастотного напряжения с уровнем выше, чем макси1р мально допустимое, форма выходного сигнала становится прямоугольной.

Создаются условия пробоев мощных транзисторов. В связи с этим в конце прямоугольного импульса соответствующий дополнительный транзистор (7,8) оказывается открытым, его коллектор-эмиттер оказывается с малым динамическим сопротивлением и переход база-эмиттер соответствующего транзистора выходного двухтактного каскада шунтируется. Процесс разряда электрического заряда этого перехода ускоряется и этим нарушается условие пробоя мощных транзисторов выходно25 го двухтактного каскада.

Признано изобретением по резуль-. татам экспертизы, осуществленной

Ведомством по изобретательству Народ— ной Республики Болгарии.

BHHHIIH Заказ ?575/57, Тираж 871 Подписное

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