Усилитель низкой частоты

О П И СА Н И Е

ИЗОЬЕЕт ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.Х.1969 (№ 1370946/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 04.VI.1971. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 19Л 11.1971

МПК, Н 03f 3/20

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.375.026(088.8) Авторы изобретения

В. В. Андрианов, Э, Б. Мазаев и А. И. Рыбалко

Заявитель

УСИЛИТЕЛЬ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

Известные усилители содержат предварительный усилитель с гальванически соединенными транзисторами, развязанными между собой одним или двумя эмиттерными повторителями, а также двухтактный усилит ль мощности на транзисторах с дополнительной симметрией и нагрузку.

Цель изобретения — повышение устойчивости и экономичности усилителя и уменьшение нелинейных искажений.

Для этого в предлагаемом усилителе низкой частоты, содержащем предоконечный усилитель с гальванически соединенными транзисторами, развязанными между собой одним или двумя эмиттерными повторителями, а также двухтактный усилитель мощности и нагрузку, коллектор транзистора предмощного каскада одновременно подключен к базам пары транзисторов задающего каскада усилителя мощности, эмиттеры которых соединены между собой посредством диода, зашунтированного конденсатором, а с базами другой пары транзисторов выходного каскада усилителя мощности, включенных аналогично, и со своим диодом, анод которого одновременно подключен через делитель на резисторах к базе входного транзистора усилителя и через соответствующие конденсаторы — к базе транзистора предмощного каскада, а также к нагрузке, например громкоговорителю, причем часть делителя шунтирована на земляную шину последовательно соединенными резистором и конденсатором.

В предлагаемом устройстве транзисторы усилителя мощности работают не с прямым смещением, как обычно, а с запирающим.

Это обеспечивает высокую устойчивость выходных каскадов к воздействию повышенных техшератур окружающей среды и к изменени10 ям напряжения питания. Ток покоя усилителя мощности в таком включении не превышает обратного тока коллекторных переходов транзисторов.

В связи с этим отпадает необходимость

15 применения сложны.; схем стабилизации тока покоя на определенном уровне как при изменении температуры, так и при изменении напряжения питания.

Условия отвода тепла от мощных транзи20 сторов также облегчаются по сравненшо с известными схемами.

Несмотря на отсутствие начального смещения в мощны. . каскадах, нелинейные искажения, вносимые усилителем в тракт, невелики.

25 3 начения коэффициента нелинейных искажений 1% и менее являются легко достижимыми. Небольшой уровень гармоник обеспечивается глубокой обратной связью, использованной в усилителе. Для боль30 шинстсва случаев, встречающихся на прак305555

65 тике, глубина обратной связи составляет 36 — 55 дб. Схема обладает достаточным запасом устойчивости и хорошей повторяемостью характеристик на транзисторах различных типов благодаря гальваничгской связи между всеми каскадами усилителя, минималь. ному количеству р гактивцых элементов (по одному конденсатору на входе и выходе, а также в цепях общей и местной отрицательной обратной связи), à также ограничению предельного коэффициента усиления.

На чертеже приведена основная схема предлагаемого усилителя.

Усилитель состоит из предоконечного усилителя и усилителя мощности.

Предоконечный усилитель выполнен на кремниевых транзисторах 1 4 одного типа проводимости.

Транзисторы 1, 3 и 4 включены по схемг с общим эмиттером и соединены гальванической связью.

Для получения высокого коэффициента усиления между транзисторами 1 и 3 включен эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе 2, такого же типа проводимости как и остальные транзисторы.

В случае недостаточного запаса усиления в схгму дополнительно может быть введен еще один эмиттерный повторитель между каскадами, собранными на транзисторах 8 и 4. Сопротивления 5, 6 и 7 являются нагрузочными и определяют режим транзисторов 1, 3 и 4 по постоянному току. Сопротивления 8, 9 и 10 служат для ограничения максимально возможного коэффицигнта усиления на уровне около 85 дб. Влияние этих сопротивлений на режим транзисторов по постоянному току пренебрежимо мало.

Усилитель мощности выполнен на транзисторах с дополнитгльной симметрией (транзисторы 11 и 12 — в задающем, транзисторы

l8 и 14 — в выходном каскадах). Базы транзисторов 11 и 12 соединены непосредственно одна с другой, а также с коллектором транзистора 4 предоконечного усилителя. Базы транзисторов 18 и 14 также соединены между собой непосредственно и подключены к выходу задающего каскада. Эмиттгры транзисторов различного тока проводимости в задающем и в выходном каскадах связаны между собой посредством диодов 15 и 16 с прямым падением напряжения около 0,7 в. Диоды 15 и 16 зашунтированы конденсаторами 17 и 18 небольшой емкости.

Выход усилителя мощности связан с нагрузкой 19 посредством конденсатора 20, а также соединен с базой входного транзистора

1 предоконечного усилителя при помощи делитгля напряжения на резисторах 21, 22 и

23. Кроме того, между выходом усилителя мощности и базой транзистора 4 предмощного каскада включен конденсатор 24, обеспечивающий связь в области верхних частот.

Величина общей отрицательной обратной связи определяется отношением элементов в цепи д лителя напряжения на резисторах 21, 22 и 23 и регулируется изменением резистора 7, шунтирующего делитель в точке соединения резисторов 21 и 22 на земляную шину через конденсатор 25.

Для эффективности действия обратной связи база входного транзистора 1 подключгна к источнику сигнала через резистор 26 и разделительный конденсатор 27.

Чтобы нелинейные искажения усилителя находились в пределах 0,2 — 1О/О, требуется глубина обратной связи около 55 — 36 дб. Это вызвано тем, что транзисторы усилителя мощности находятся под начальным запирающим смещением свыше 0,5 в, обеспечиваемым диодами 15 и 16.

Изменение температуры окружающей сргды в широких пределах не оказывает существенного влияния на характеристики и режим усилителя, как это имегт место в каскадах с прямосмещенными транзисторами.

Изменения напряжения питания в данной схеме, если при этом не превышаются предельно допустимые данные транзисторов, приводят только к изменению величины максимально отдаваемой мощности.

Предлагаемый усилитель не нуждается в стабилизации напряжения смещения, так как ток покоя и изменения его при запертых транзисторах весьма незначительны, и опи практически не влияют на режим транзисторов. Усилитель мощности может быть выполнен как на кремниевых, так и на ггрманиевых транзисторах, а также с одновременным применением транзисторов того и другого типа.

Предмет изобретения

Усилитель низкой частоты, содержащий предварительный усилитель с гальванически соединенными транзисторами, развязанными между собой одним или двумя эмиттерными повторителями, а также двухтактный усилитель мощности на транзисторах с дополнительной симметрией и нагрузку, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и экономичности усилителя, а также уменьшения нелинейных искажений, коллектор транзистора предмощного каскада предварительного усилителя подключен к базам пары транзисторов задающего каскада усилителя мощности, между эмиттерами которых включен диод, зашунтирова нный конденсатором, причем анод диода соединен с базами другой пары транзисторов выходного каскада усилителя мощности, включенных аналогично, и со своим диодом, анод которого одновременно подключен через делитель на резисторах к базе входного транзистора усилителя и через соответствующие конденсаторы — к базе транзистора предмощного каскада, а также к нагрузке, например громкоговорителю, причем часть делителя шунтирована на земляную шину последовательно соединенными резистором и конденсатором.

305555

Составитель Н. Степанов

Тскрсд Т. П. Курилко

Редактор Т. Иванова

Коррскгор Л. А. Царькова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1973."6 Изд. М 850 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4 5