Усилитель мощности

Усилитель мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ по авт. св. № 896752, отличающийс я тем, что, с целью повышения его надежности в работе путем ограничения тока через нагрузку, в него вне-. дены датчик тока, первый и второй Выход дополнительные транзисторы, имеющие п-р-п -структуру, и третий дополнительный транзистор, имеющий р-п-рструктуру , причем база-эмиттерные переходы первого и второго дополнительных транзисторов включеныпараллельно база-эмиттерным переходам соответствующих транзисторов выходного каскада, а их коллекторы объединены и через датчик тока подключены к положительной шине источника питания и непосредственно - к базе третьего дополнительного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, коллектор которого соединен с входами третьего и четвертого токовых зеркал.р (О сл с: 00 4; ср СЛ1 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) H 0 3 F 1 /5 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕПЬСТВ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 896752 (21) 3437788/18-09 (22) 12.05.82 (46) 07.04.84,Бюл. 9 13 (72) И.В.Байдалинов, В.М.Дубовис, П.Л.Ионов и В.В.Репин (53) 621.375.024 (088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 896752, кл . Н 03 F 3/26, 30.11.79 (прототип ). (54) (57 ) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ по авт. св ° 9 889966775522, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения его надежности в работе путем ограничения тока через нагрузку, в него введены датчик тока, первый и второй дополнительные транзисторы, имеющие и-р-и -структуру, и третий дополнительный транзистор, имеющий р-и-p— структуру, причем база-эмиттерные переходы первого и второго дополнительных транзисторов включены параллельно база-эмиттерным переходам соответствующих транзисторов выходного каскада, а их коллекторы объединены и через датчик тока подключены к положительной шине источника питания и непосредственно — к базе третьего дополнительного транзистора, включен.ного по схеме с общим эмиттером, коллектор которого соединен c входами третьего и четвертого токовых зеркал

1084953

Изобретение относится к электронной технике, а именно к усилителям низкой частоты для звуковоспроизводящей аппаратуры.

По основному авт. св. Р 896752 известен усилитель мощности, содержащий выходной каскад на последовательно включенных относительно источника питания транзисторах одной структуры и четыре токовых зеркала, причем входы первого и второго токовых зеркал являются входами усилителя мощности, входы третьего и четвертого токовых зеркал соединены, а выходы первого и третьего, а также второго и четвертого токовых зеркал попарно объединены и подключены к соответствующим входам выходного каскада, два транзистора, база-эмиттерные переходы которых подключены параллельно входам первого и второго токовых зеркал соответственно, а кол- о лекторы соединены с входами третьего и четвертого токовых зеркал 1 .

Известное техническое решение обеспечивает высокие технические характеристики и работает при низких уровнях питающего напряжения, однако в нем возможен выход из строя транзисторов выходной ступени.

Цель изобретения — повышение надежности в работе путем ограничения ЗО тока через нагрузку.

Цель достигается тем, что в усилитель мощности, содержащий выходной каскад на последовательно включенных относительно источника питания тран- 35 зисторах одной структуры и четыре токовых зеркала, причем входы первого и второго токовых зеркал являются входами усилителя мощности, входы третьего и четвертого токовых зеркал 40 соединены, а выходы первого и третьего, а также второго и четвертого токовых зеркал попарно объединены и подключены к соответствующим входам выходного каскада, два транзистора, база-эмиттерные переходы которых подключены параллельно входам первого и второго токовых зеркал соответственно, а коллекторы соединены с входами третьего и четвертого токовых зеркал, введены датчик. тока, первый и второй дополнительные транзисторы, имеющие o-p-n -структуру, и третий дополнительный транзистор, имеющий

p-n-p -структуру, причем база-эмиттерные переходы первого и второго допол- нительных транзисторов включены параллельно база-эмиттерным переходам соответствующих транзисторов выходного каскада, а их коллекторы объединены и через датчик тока подключе- 60 ны к положительной шине источника питания и непосредственно — к базе третьего дополнительного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, коллектор которого соединен с входами третьего и четвертого токовых зеркал.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя мощности.

Усилитель мощности содержит выходные транзисторы 1 и 2, токовые зеркала 3-6, транзисторы 7 и 8, первый, второй и третий дополнительные транзисторы 9 — 11, датчик 12 тока.

Усилитель мощности работает следующим образом.

Входы токовых зеркал 3 и 4 образуют дифференциальный вход оконечного каскада. При поступлении токов на входы токовых зеркал 3 и 4 на их выходах отражаются токи, равные по величине. Если площади эмиттеров транзисторов 7 и 8 равны площади эмиттеров транзисторов токовых зеркал 3 и 4, то токи коллекторов транзисторов 7 и 8 равны выходным токам токовых зеркал 3 и 4. Токовые зеркала

5 и 6 делят сумму выходных токов зеркал 3 и 4 пополам.

Величина токов смещения выходных транзисторов 7 и 8 однозначно задается соотношением площадей эмиттеров транзисторов, входящих в состав токовых зеркал.

Выходной ток выходных транзисторов 1 и 2 равен

8s!x см Ра

3 бв х 2 3спи2 Р2 где p и p — коэффициенты усиления по току вйходных транзисторов 1 и 2.

Так как площади эмиттеров первого и второго дополнительных транзисто- ров 9 и 10 в и раз меньше площадей выходных транзисторов 1 и 2, то их коллекторные токи во столько же раз меньше токов коллекторов выходных транзисторов 1 и 2. Таким образом, через датчик 12 тока протекают токи в и раз меньше, чем токи выходных транзисторов 1 и 2. Если падение напряжения на датчике 12 тока достигает напряжения открывания третьего дополнительного транзистора 11, то через третий дополнительный транзистор 11 начинает протекать ток, инвентируемый токовыми зеркалами 5 и б, что приводит к уменьшению величины тока возбуждения выходных транзисторов 1 и 2, величина которого определяется для каждого из выходных транзисторов 1 и 2 разностью токов соответствующих токовых зеркал 3-5 и

4-6 .

Таким образом, примененная схема защиты не требует увеличения питающего напряжения по сравнению с вариантом схемы усилителя без защиты от коротких замыканий и перегрузок по току, но повышает надежность работы усилителя.