Двухтактный усилитель мощности

 

Изобретение относится к усилительной технике. Цель изобретения - упрощение и повышение КЛД при усилении сигналов с большим пик-фактором . Двухтактный усилитель мощности содержит нагрузку 1, источник 2 питания , усилительные транзисторы Т 3,3 переключительные Т 4,4, сравЬ га - 5 Г - кивающие Т 5, 5, прямосмещенные диоды 6, 6 и 7, 7, конденсаторы 8, 8, резистивные делители 9, 9. Симметричные плечи усилителя работают поочередно каждое в соотв . полупериод усиливаемого сигнала.Во время полож. полуволны напряжения на нагрузке 1 работает верхнее по схеме плечо, а во время отрицат. - нижнее. Т.обр. по прошествии первых же двух полупериодов с большой амплитудой, конденсаторы 8 и 8 заряжаются до напряжения , близкого к полному напряжению источника 2. Поэтому при отпирании переключательных Т 4, 4 происходит , почти трехкратное увеличение напряжений питания обоих плеч усилителя. В результате отношение большего напряжения питания каждого плеча к меньшему равно трем, что и обеспечивает повышение КПД. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. е -+ « i (Л :о 4; 4 о ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 Н 03 Г 3/26 :ЕПЮЗЧМ

13, .

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 B" м ф li1)y i я

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4115599/24-09 (22) 10.06.86 (46) 07.05.88. Бюл. Ф 17 (71) Горьковский политехнический институт им. А. А. Жданова (72) В.Н. Ногин и Н.Б. Догадин (53) 621.375,024(088.8) (56) Патент США 1 4117418, кл. 330-296, опублик. 26.09.78.

Авторское свидетельство НРБ

11 34745, кл. Н 03 F 3/18, опублик.

30. 11 83. (54) ДВУХТАКТНЫИ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к усилительной технике. Цель изобретения упрощение и повышение КПД при усилении сигналов с большим пик-фактором. Двухтактный усилитель мощности содержит нагрузку 1, источник 2 питания, усилительные транзисторы Т

I (3,3 переключительные Т 4,4, срав„„SU„„1394405 А 1! нивающие Т 5, 5, прямосмещенные диоды 6, 6 и 7, 7, конденсаторы 8

f ю э в э

8, резистивные делители 9, 9 . Симметричные плечи усилителя работают поочередно каждое в соотв.полупериод усиливаемого сигнала. Во время полож. полуволны напряжения на нагрузке 1 работает верхнее по схеме плечо, а во время отрицат.. — нижнее. Т.обр. по прошествии первых же двух полупериодов с большой амплитудой кон-!

У денсаторы 8 и 8 заряжаются до напряжения, близкого к полному напряжению источника 2. Поэтому при отпирании переключательных Т 4, 4 происходит. почти трехкратное увеличение напряжений питания обоих плеч усилителя. В результате отношение большего напряжения питания каждого плеча к меньшему равно трем, что и обеспечивает повышение КПД. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 3 -)4405

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в усилителях мощности звуковой частоты с повьппенным КЛД.

Цель изобретения — упрощение и повьппение КПД при усилении сигналов с большим пик-фактором.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема двухтактного усилителя мощности; на фиг. 2— усилитель с однополярным источником питания.

Двухтактный усилитель мощности содержит нагрузку 1, источник 2 питания, усилительные транзисторы 3 ! и 3, переключательные транзисторы

4 и 4, сравнивающие транзисторы 5 и 5, прямосмещенные первые диоды

6 и 6, вторые диоды 7 и 7, конден- 20

Ф саторы 8 и 8, резистивные делители !

9 и 9 . Двухтактный усилитель мощности может содержать дополнительный конденсатор 10.

Двухтактный усилитель мощности 25 работает следующим образом.

В исходном состоянии усилительные

I транзисторы 3 и 3 закрыты. Напряжение на нагрузке 1 равно нулю. Сравнивающие транзисторы 5 и 5 и вторые 30 диоды 7 и 7 заперты напряжениями ! на отводах резистивных делителей

9 и 9 . В каждом плече резистивные ! делители 9 и 9 через прямосмещенные первые диоды 6 и 6 потребляют от ! источника 2 питания небольшой ток.

Конденсаторы 8 и 8 заряжаются от источника 2 через первые диоды 6 и

6 причем суммарное напряжение на !

Э

S двух конденсаторах 8 и 8 обоих сим метричных плеч практически равно напряжению источника 2 питания, а на каждом из конденсаторов — примерно равно половине напряжения источника 2. i 45

Симметричные плечи усилителя работают поочередно, каждое в соответствующий полупериод уснливаемого сигнала. Во время положительной полуволны напряжения на нагрузке 1 работает верхнее по схеме плечо (см. фиг.1).

Усилительный транзистор 3 открывается.

При малых мгновенных значениях напряжения на нагрузке 1 сравнивающий транзистор 5 и второй диод 7 заперты напряжением на отводе резистивного делителя 9. Поэтому переключательный транзистор 4 тоже заперт. При этом ток усилительного транзистора 3 протекает через нагрузку 1, через среднюю точку и положительную шину источника 2 питания и через открытый прямосмещенный первый диод 6.

При больших мгновенных значениях напряжения на нагрузке 1 открывается второй диод 7, сравнивакипий транзистор 5 и переключательный транзистор 4. Последний соединяет конденсатор 8 и источник 2 последовательно и их напряжения складываются, увеличивая напряжение питания верхнего плеча. При этом первый диод 6 запирается напряжением на конденсаторе 8.

Одновременно через открытый переключательный транзистор 4 и прямосмещенный первый диод 6 происходит заI ряд конденсатора 8 нижнего плеча до полного напряжения источника 2 питания .

Во время отрицательной полуволны напряжения на нагрузке 1 работает нижнее по схеме плечо усилителя.При больших мг =.овенных значениях напряжения н:. нагрузке 1 конденсатор 8 верхнего,!леча заряжается через переключательный транзистор 4 и прямо-. смещенный первый диод 6 до полного напряжения источника 2 питания.

Таким образом, по прошествии первых же двух полупериодов с большой амплитудой конденсаторы 8 и 8 заряжаются до напряжения, близкого к полнбму напряжению источника 2. Поэтому при отпирании переключательных ! транзисторов 4 и 4 происходит почти трехкратное увеличение напряжений питания обоих плеч усилителя, В ре-, зультате отношение большего напря-, жения питания каждого плеча к меньшему равно трем, что и обеспечивает повышение КПД при усилении сигналов с большим пик-фактором.

Источник 2 питания двухтактного усилителя мощности может быть выполнен либо в виде двухполярного со средней. точкой, либо на основе однополярного источника. В последнем случае в качестве средней точки используется вывод дополнительного конденсатора 10, другой вывод которого подключен к одной из шин источника

2 (см. фиг.2).

Вторые диоды 7 и 7 обеспечивают ! защиту эмиттерных переходов сравнивакяцих транзисторов 5 и 5 при об-! ратном смещении. Если для питания! (Ll 1 i() усилителя используется низковольтный источник 2, то вторые диоды 7 и 7 могут быть исключены (см.фиг.2).

Структура усилительньгх транзис-! торов 3 и 3 в схеме может быть изменена на противоположную, При этом выводы коллектора и эмиттера указанных транзисторов меняются местами (см. фиг.2). Работа устройства при этом особенностей не имеет.

Формула изобретения

1. Двухтактный усилитель мощности, содержащий два симметричных плеча на транзисторах противоположной структуры, нагрузку и источник питания, имеющий среднюю точку, причем в каждом плече содержится усилительный и переключательный транзисторы, имеющие одну структуру, сравнивающий транзистор, имеющий противоположную структуру, конденсатор и резистивный делитель, в каждом плече база усилительного транзистора является входом данного плеча, а коллектор — выходом, эмиттер усилительного транзистора соединен с первым выводом конденсатора и через прямосмещенный первый диод — с соответствующей шиной источника питания и с коллектором переключательного тра наистора, змпттер и ба а которого соединены соответственн< с вторьгм выводом конденсатора и с !

) коллектором с равнивающего тра нзистора, база сравнивающего транзистора соединена с отводом резистивного делителя, первый вывод которого соединен со средней точкой источника пи10 тания и с первым выводом нагрузки, коллектор усилительного транзистора соединен с эмиттером сравнивающего транзистора через второй диод, включенный в прямом направлении по от15 ношению к переходу база-эмиттер сравнивающего транзистора, выходы обоих плеч соединены с вторым выводом нагрузки, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения

20 КПД при усилении сигналов с большим пик-фактором, в каждом плече второй вывод резистивного делителя соединен с первым выводом конденсатора, а вторые выводы конденсаторов обоих плеч соединены между собой.

2. Усилитель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что источник питания содержит дополнительный конgp денсатор, один вывод которого является средней точкой источника питания, а другой соединен с одной шиной источника питания.

1394405

Составитель П. Дик

Техред Л.Сердюкова

Корректор В. Бутяга

Редактор С. Патрушева

Тираж 928

ВШ1И11И Государственного комитета СССР

110 ленам изобретений и открытий

113035,;1оснна, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5.1аказ 223)/55

Подписное. > сино-и<сtti> рдф чеслое прс-пприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4