Двухтактный усилитель (его варианты)

Двухтактный усилитель (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Двухтактный усилитель, содержащий первый и второй транзисторы , включенш)|е последовательно по постоянному току по схеме с общим коллектором и имеющие разную структуру , причем база первого транзистора через управляемый стабилизатор трка соединена с первой шиной источ ника питания, а база второго транзистора - с первым выводом цепи сме щения, а также датчик тока, о т л и с ятем, что, с целью ч а ю щ и повышения КПД путем уменьшения тока потребления, между выходом датчика тока и входом управляемого стабилизатора тока введен нелинейный преоб разователь, выполненный с огранийением сверху и коэффициентом передачи { где ( щ, - выходной ток нелинейного преобразователя, 4(j -г ток цепи смещения, при этом датчик тока включен между базой пер вого транзистора и другим выводом ЕНИЯ цепи смещения, а база второго транзистора является входом двухтактного усилителя. 2. Двухтактный усилитель, содерг жащий первый и второй транзисторы, включенные последовательно по постоянному току по схеме с .общим коллектором и имеющие разную структуру, базы которых через соответственно первый и второй управляемые стабилизаторы тока соединены соответственно с первой и второй шинами источника питания, а также первый и второй датчики тока и последовательг но соединенные первую и вторую цепи смещения, точка соединения которых является входом двухтактного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения тока потребления, между выходами соответственно первого и второго датчиков тока и входами соответственно первого и второго управляемых стабилизаторов тока введены соответственно первый и нелинейные преобразователи, выполненные каждый с ограничением сверху и коэффициентом передачи f- «нп где 4 - выходной ток V с / нелинейного преобразователя, i - ток цепи смещения, при этом первый датчик тока включен между базой первого транзистора и выходом первой цепи смещения, а второй датчик тока между базой второго транзистора и выходом второй цепи смещения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ые»

РЕСПУБЛИХ

69) (И) g 1) Н 03 F 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3517793/24-09 (22) 22. 11. 82 (46) 07. 12,84. Бюл. У 45 (72) Н.Н.Прокопенко, В.ИеМарчук, В.А .Домбровский и Б.Г.Ленев (71) Шахтинский технологический институт (53) 62 1.375.026(088.8) (56) 1. Патент США Ф 4112387, кл. 330-285, 1980.

2. Заявка Великобритании,9 2076246 кл. Н 03 F 3/30 опублик. 25.11.81. (54) ДВУХТАКТНЫИ УСИЛИТЕЛЬ (ЕГО

ВАГИАНТЫ). (57) 1. Двухтактный усилитель, содержащий первый и второй транзисторы, включенные последовательно по постоянному току по схеме с общим коллектором и имеющие разную структуру, причем база первого транзистора через управляемый стабилизатор трка соединена с первой шиной источника питания. а база второго транзистора — с первым выводом цепи смещения, а также датчик тока, о т л и — : ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения тока потребления, между выходом датчика тока и входом управляемого стабилизатора тока введен. нелинейный преобразователь,:выполненный с ограний ением сверху и коэффициентом переданы — 4 (; 1, где е „ „ - выходной ток нелинейного преобразователя, ток цепи смещения, при этом датчик тока включен между базой перного транзистора и другим выводом цепи .смещения, а база второго транзистора является входом двухтактного усилителя.

2, Двухтактный усилитель, содерг жащий первый и второй транзисторы, включенные последовательно по постоянному току по схеме с общим коллектором и имеющие разную структуру, базы которых через соответственно первый и второй управляемые стабилизаторы тока соединены соответственно с первой и второй шинами источника питания, а также первый и второй датчики тока и последователь-, но соединенные первую и вторую цепи смещения,, точка соединения которых является входом двухтактного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения тока потребления, между выходами соответственно пер- вого и второго датчиков тока и входами соответственно первого и.второго управляемых стабилизаторов тока введены соответственно первый и вто1рой нелинейные преобразователи, выполненные каждый с ограничением сверху и коэффициентом передачи

t нп 1

I где (— выходной ток c Ня нелинейного преобразователя, 1 — ток цепи смещения, при этом первый датчик тока включен между базой первого транзистора и выходом первой цепи смещения, а второй датчик тока— между базой второго транзистора и выходом второй цепи смещения.

1 11283

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться s качестве усилителя мощнЬсти различных устройств:.

Известен двухтактный усилитель, содержащий первый и второй транзисторы с объединенными эмиттерами, токостабилизирующий двухполюсник, включенный между шиной первого ис-точника питания и базой первого тран- 1р зистора, цепь смещения, включенную между базами первого и второго транзисторов, причем база второго транзистора является входом двухтактного усилителя (lj . . 15

Данный двухтактный усилитель имеет сравнительно большой ток потребления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двух- 20 тактный усилитель, содержащий первый и второй транзисторы, включенные последовательно по постоянному току по схеме с общим коллектором и имеющие разную структуру, базы которых через соответственно первый н второй управляемые стабилизаторы тока соединены соответственно с первой и второй шинами источника питания, а также первый и второй датчики тока и последовательно соединенные первая и вторая цепи смещения, .точка соединения которых является входом двухтактного усилителя j2) .

В известном двухтактном усилителе в статическом режиме потребляет35 ся сравнительно большой ток, а датчики тока в эмиттерных цепях транзисторов снижают КПД двухтактного усилителя при больших уровнях выход40 ной мощности.

Цель изобретения — повьппение КПД путем уменьшения тока потребления.

Для достижения поставленной цели по первому варианту в двухтактный усилитель, содержащий первый и вто45 рой транзисторы, включенные последовательно по постоянному току по схеме с общим коллектором и имеющие разную структуру, причем база первого транзистора через управляемый

:стабилизатор" тока соединена с первой шиной источника питания-„ а база второго транзистора . — с первым выводом цепи смещения, а также датчик тока, между выходом датчика тока и 55 входом управляемого стабилизатора тока введен нелинейный преобразователь, выполненный с . ограничением сверху и коэффициентом передачи п — где i — выходной ток не с )

НП

I линейного преобразователя, е - ток цепи смещения, при этом датчик тока включен между базой первого транзистора и другим выводом цепи смещения, а база второго транзистора является входом двухтактного усилителя, При этом по второму варианту в двухтактный усилитель, содержащий первый и второй транзисторы, включенные последовательно по постоянному току по схеме с общим коллектором и имеющие разную структуру, базы которых через соответственно первый и второй управляемые стабилизаторы тока соединены соответственно с первой и второй шинами источника питания, а также первый и второй датчики тока и последовательно соединенные первая и вторая цепи смещения, точка соединения которых является входом двухтактного усилителя, между выходами соответственно первого и второго датчиков тока и входами соответственно первого и второго управляемых стабилизаторов тока введены соответственно первый и второй нелинейные преобразователи, выполненные каждый с ограничением сверху и коэффициентом передачи — где „ — вы-.

1с ходкой ток нелинейного преобразова1 теля, с — ток цепи смещения, при этом первый датчик тока включен между базой первого транзистора и выходом первой цепи смещения, а второй датчик тока — между базой второго транзистора и выходом второй цепи смещения, Ф

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема двухтактного усилителя по первому варианту; на фиг.2 — структурная электрическая схема двухтактного усилителя по второму варианту; на фиг, 3 и 4 — прин-. ципиальные электрические схемы реализации двухтактного усилителя по первому варианту.

Двухтактный усилитель по первому и второму вариантам (фиг.1 и 2) содержит (фиг.1 ) первый и второй транзисторы 1 и 2, управляемый стабилизатор 3 тока, цепь 4 смещения, датчик 5 тока, нелинейный преобразователь 6, а также (фиг.2) первый и

68 4 билизатора 3 тока. Это уменьшает мощность, потребляемую двухтактным усилителем в статическом режиме.

Причем выигрьпп по КПД оказывается тем больше, чем меньше Р первого транзистора 1.

Двухтактный усилитель по второму варианту для приращения напряжения отрицательной полярности входного сигнала работает аналогично двухтактному усилителю по первому варианту1 а для приращения напряжения положим тельной полярности входного сигнала работает аналогично второй датчик 12 тока, второй нелинейный преобразователь 14 и второй управляемый стаби,лизатор 8 тока.

В двухтактном усилителе по фиг.3 функции датчика 5 тока и цепи 4 смещения объединены в светодиоде 17 оптрона 18, При нулевом токе нагрузки „ =0 ток через светодиод 17 максимален.

Величина этого тока определяется управляемым стабилизатором 3 тока и выбирается такой, чтобы световой поток светодиода 17 был также максимален. Поэтому в статическом режиме фототранзистор 19 насьпцен и надежно запирает. вход управляемого стаби" лизатора 3 тока. При увеличении ам плитуды отрицательного входного напряжения световой поток светодиода

17 уменьшается, так как уменьшается ток смещения. За счет соответствующего выбора резистора 20 можно до-" биться того, что управляемый стабилизатор 3 тока начинает переходить в активный режим при некотором пороговом токе светодиода 17, равном

Поэтому дальнейшее уменьшение тока смещения прекращается, а приращение тока базы первого транзистора 1 обеспечивается за счет стабильного тока управляемого стабилизатора 3 тока.

На фиг.4 представлена. другая схема реализации двухтактного усилителя по первому варианту. Рассмотрим его работу при передаче на выход напряжения отрицательной полярности

Вью н н

В статическом режиме (н =0 ток угравляемого стабилизатора 3 тока протекает через цепь 4 смещения и

55 датчик 5 тока. Причем 1

Резистор 24 выбирается таким, Ф Ф чтобы при максимальном токе ho з 11283 второй управляемые стабилизаторы

7 и 8 тока, первая и вторая цепи 9 и 10 смещения, первый и второй датчики 11 и 12 тока, первый и второй нелинейные преобразователи 13 и 14, а также первую и вторую шины 15 и 16 источника питания.

В двухтактном усилителе по первому варианту фиг.3) функции цепи

4 смещения и д;.тчика 5 тока объеди- 10 иены в светодиоде 17 оптрона .18, нелинейный преобразователь 6 реализован на- фототранзисторе 19 и резисторе 20, в цель питания управляемого стабилитрона 3 включен диод 21.

Нелинейный преобразователь 6 выполнен (фиг.4) на транзисторах 22 и 23, резисторе 24, а также входном транзисторе 25.

Двухтактный усилитель по первому варианту работает следующим ебразом.

В статическом режиме ток базы первого и второго транзисторов 1 и 2 мал. Поэтому практически весь ток 1 управляемого стабилизатора 3 тока проходит через датчик 5 и цепь

4 смещения. Выходной. сигнал датчика i больше порогового уровня 3» нелинейного преобразователя 6. Следовательно сигнал на входе управляемого стабилизатора 3 тока равен нулю „„ =0.

Если на вход двухтактного усилителя подается отрицательное прираЩение напРЯжениЯ 0П„, то пРи малых 35

ll< происходит перераспределение тока 3 управляемого стабилизатора 3, тока — ток цепи 4 смещения 1 уменьшается, а ток базы J, первого транзистора 1 увеличивается. Однако при 40 малых токах нагрузки сумма. токов не изменяется:,ц +3 =1д=епп Д . Как только выходной ток датчика 5 .уменьшится под действием Ц» до порогово-. го уровня 3< нелинейного преобраэова" 15 теля.6, на вход управляемого стабилизатора 3 тока поступит сигнал, пропорциональный разности 3, — <<

В результате дальнейшее уменьшение тока цепи 4 смещения прекращается, 50 а ток базы первого транзистора 1 увеличивается пропорционально 0><. за ( счет приращений 1 входного тока управляемого стабилизатора 3 тока: п 8, J<„ 3„ Таким обp нагрузке могут быть получены большие мощности при микроампернык значениях статического тока управляемого ста1128368 транзистор 23 был надежно заперт

Этим обеспечивается надежное запирание входа управляемого стабилиэато ра 3 тока. ,Когда под действием 0< входной транзистор 25 начинает- запираться, это. вызывает увеличение эмиттерного тока первого транзистора 1 и, как следствие, уменьшение тока.

Транзистор датчика 5 тока и транзистор 22 образуют повторитель то% ка. Поэтому с уменьшением 1 начинает уменьшаться и падение напряжения на резисторе 24. В результате увеличивается напряжение эмиттер-ба" за транзистора 23, что приводит к переходу в активный режим управляемого стабилизатора 3 тока. За счет

5 включения нелинейной отрицательной

4 обратной связи, стабилизирующей, в двухтактном .усилителе обеспечи вается приращение тока базы первого транзистора 1 в области больших

10 токов нагрузки 4> w P

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет повысить КПД усилителя путем уменьшения тока потребления.

)128368

))28368

1128368.Составитель И.Водяхина

Редактор В.Данко . Техред О.Ващишина Корректор,М.Демчик. т

Заказ 9082/42 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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