Каскодный усилитель

 

Изобретение относится ц радиотехнике . Цель изобретения - повьше-г кие стабильности коэф. усиления по напряжению в широком температурном диапазоне при одновременном повышении нагрузочной способности, Каскодный у-ль содержит входной 1 и выходной 2 транзисторы, эл-т 3 частотной коррекции, источник 4 тока, резисторы 5 и 6 смещения, конденсатор 7, резисторы 8, 9 и 10, параметрический стабилизатор II, блокирукнций 14 и разделительный 15 конденсаторы и резистор . 16 нагрузки. При поступлении входного сигнала происходит смешение рабочей ТО.ЧКИ транзистора 1, которое отслеживается в его коллекторной нагрузке , и уже усиленный сигнал через конденсатор 7 подается на базу транзистора 2, выполняющего роль змиттерного повторителя. С его выхода усиленный сигнал поступает через конденсатор 15 на резистор 16 нагрузки . Цель достигается за счет обеспечения компенсации нестабильности коэф. усиления при изменении температуры окружающей среды. 1. ил. I l С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1425 а) 4 H 03 F 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4146500/24-09 (22) 12.11.86 (46} 23.09.88. Бюл. 11 35 (72) И.М.Петренко (53) 621.375.026(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1145456, кл. Н 03 F 3/42, 07.04.83. (54) КАСКОДН11Й УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к, радиотехнике. Цель изобретения — повыше-. ние стабильности коэф. усиления по напряжению в широком температурном диапазоне при одновременном повышении нагрузочкой способности, Каскодный у-ль содержит входной 1 и выходной 2 транзисторы, эл-т 3 частотной коррекции, источник 4 тока, резисторы 5 и 6 смещения, конденсатор 7, резисторы 8, 9 и 10, параметрический стабилизатор 11, блокирунищий 14 и разделительный 15 конденсаторы и резистор.16 нагрузки. При поступления входного сигнала происходит смешение рабочей тонки транзистора 1, которое отслеживается в его коллекторной нагрузке, и уже усиленный сигнал через конденсатор 7 подается на базу транзистора 2, выполняющего рольэмиттерного повторителя. С его выхода усиленный сигнал поступает через конденсатор 15 на резистор 16 нагрузки. Цель достигается эа счет обеспечения компенсации нестабильности 3 коэф. усиления при изменении температуры окружающей среды. 1 ил.

+ел )C

1425809

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в аппаратуре различного назначения.

Цель изобретения — повышение ста5. бильности коэффициента усиления по напряжению в широком температурном диапазоне при одновременном повышении нагрузочной способности.

На чертеже представлена принципи- 10 альная электрическая схема каскодного усилителя.

Каскодный усилитель содержит входной транзистор 1, выходной транзистор 2, элемент 3 частотной. коррекции, 15 источник 4 тока, резистор 5 смещения, дополнительный резистор 6. смещения, конденсатор 7, резистор 8, первый и второй дополнительные резисторы 9 и

10, параметрический стабилизатор 11, 20

Выполненный на стабилитроне 12, и ре зисторе 13, блокирующий конденсатор

14, разделительный конденсатор 15, резистор 16 нагрузки.

Каскодный усилитель работает сле- 25 дующим образом.

При отсутствии входного сигнала источник 4 тока задает рабочую точку

f по постоянному току входного транзистора 1, а рабочий ток выходного транзистора 2 задается соответствующим выбором номиналов резисторов 5 и

6 смещения, резисторов 8-10 и напряжения стабилизации стабилитрона 12, Но во всех условиях. рабочий ток вы35 ходного транзистора 2 превьш|ает рабочий ток входного транзистора 1 на величину, определяемую выражением 1о х

10 где I и I, — эмиттерные токи соответэ ственно выходного и, входного транзисторов

2и1.

При постУплении входного сигнала 45 происходит смещение рабочей точки входного транзистора 1, которое отслеживается в его коллекторной нагрузке и уже усиленный сигнал через

I конденсатор 7 подается на базу выход50 ного транзистора 2, выполняющего роль эмиттерного повторителя, с выхода которого через разделительный конденсатор 15 усиленный сигнал поступает на сопротивление 16 нагрузки.

Суммарный коэффициент усиления касi5 кодного усилителя можно записать в виде

1 :-Коэ Ко х где К вЂ” коэффициент y ñèëåíèÿ схемы оэ с общим эмиттером, выполненной на входном транзисторе 1;

К „- коэффициент передачи схемы с общим коллектором, выполненной на выходном транзисторе 2.

R„

К оэ R +r х ос э

>a< R„=RAD II Rq lI R „ „; сопротивление нагрузки каскада с общим эмиттером;

R — сопротивление элемента 3 частотной коррекции на часто" те усиливаемого сигнала

R - входное сопротивление выходах.ок ного транзистора 2; г — сопротивление эмиттерного э1 перехода входного транзистора 1.

Б!6 II Rq к о Вwr II R9 8ых.о» где R „„«=r z+R„/ Р— выходное сопротивление каскада с общим коллектором;

P — - коэффициент усиления тока.

Знаком ll обозначено параллельное соединение указанных резисторов, а числовой индекс соответствует номеру позиции на чертеже, Зависимость К э от температуры связана с нестабильностью г,, так как

СТ

Г = х

Э1

4 е где 0=k/q — коэффициент, не зависящий от. температуры и равный отношению постоянной

Больцмана (k) к заряду электрона (q);

I< — ток источника 4 тока с регулируемым температурным коэффициентом;

Т вЂ” абсолютная температура по шкале Кельвина.

Пусть зависимость Т4 от температуры описывается выражением

*4- 4 т, Т4 где = - - — температурный коэффици 1 4 ент источника 4 тока;

I — значение тока Т при температуре Т =298 К (или +25оС).

1425809 ключить зависимость К от изменения питающих напряжений, Таким образом, Рн

К

ОЭ 4Во +С

Формула изобретения

Составитель И.Водяхина

Редактор Е.Папп Техред А.Кравчук Корр ек тор С, Черни

Заказ 4782/54 Тираж 928

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Задав необходимый температурный коэффициент тока, можно полностью исключить зависимость К, от температуры, обусловленную нестабильностью

r 10

Стабильность может быть обеспечена при ye a»< R „ФГ(Т). представляется в виде двух слагаемых: r и R„/Р, причем, если выполне z. но условие зависимости тока I< от 15 температуры, то r gf(T) .

Таким образом, источником. нестабипьности К является только влияние входного сопротивления выходного транзистора 2. 20

Итак, при изменении температуры окружающей среды изменяются параметры гз и Р входного и выходного транзисторов 1 и 2. Одновременно изменяется ток источника 4 тока на величину ЬТ,, максимально компенсирующую уходы К„, связанные с изменением

r>, и В „ „ (через нестабильность Р выходного транзистора 2). При этом ток I изменяется на величину Ы 30

>ЬХ,, которая также максимально компенсирует уходы К „, связанные с изменением r и Р выходного транзистора 2.

Для схемы характерно не только

АТ ъьХ,, но и возможность нормировать эти величины, выбирая резисторы

6 и 10 в нормальных условиях, причем их выбор не влияет на задание К . 40

Признак, связанный с подключением резистора 10 к выходу параметрического стабилизатора 11 напряжения, позволяет, не нарушая описанной выше динамики работы каскодного усилителя 4 на постоянном токе, дополнительно исКаскодный усилитель, содержаний входной транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, эмиттер которого через последовательно соединенные элемент частотной коррекци и источник тока соединен с первой шиной источника питания, выходной транзистор, включенный по схеме с общим коллектором, база которого через резис тор смещения соединена с второй шиной источника питания и коллектором выходного транзистора, коллектор входного транзистора соединен с первым выводом резистора и через конденсатор — с базой выходного транзистора, а также параметрический стабилизатор, включенный между первой и второй шинами источника питания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента усиления по напряжению в широком температурном диапазоне при одновременном повышении нагрузочной способности, между базой выходного транзистора и коллектором входного транзистора введен дополнительный резистор смещения, между эмиттером выходного транзистора и выходом параметрического стабилизатора введены последовательно соединенные первый и второй дополнительные резис" торы, точка соединения которых подключена к второму выводу основного резистора и через введенный блокирующий конденсатор — к общей шине, при этом источник питания выполнен со средней точкой, соединенной с общей шиной, эмиттер выходного транзистора является выходом каскодного усилителя, а источник тока выполнен с регулируемым температурным коэффициентом.