Усилитель сигналов индуктивного датчика

Усилитель сигналов индуктивного датчика

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повьшени§ коэффициента усиления и уменьшение уровня шумов. Устройство содержит пять транзисторов (Т) 1,2,3,4,5, три резистора (Р) 6,7,8.и индуктивный датчик (ИД) 9. Для достижения цели ИД 9 включен между базой и коллектором Т 1, Р 7 включен между коллектором .Т 1 и З . , База, коллектор Т 5 соединены с коллектором Т 2 и общей шиной соответственно. Эмиттер Т 5 является выходом устройства и через Р 8 соединен с базой Т 4. Указанное включение ИД 9 исключает применение в предлагаемой схеме входного разделительного конденсатора, являющегося источником низкочастотных шумов из-за наличия токов утечки, что приводит к уменьшению коэффициента шума в 1,5-2 раза. Т 5 вьтолняет в схеме две функции: служит выходным эмиттерным повторителем и повышает внутреннее сопротивление активной нагрузки, в результате чего увеличивается коэффициент усиления устройства . 1 ил. О + S (Л о ВыжвЗ сд сх Oi сд

„.90„„1458965 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

@@4 Н 03 F 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авторском свидетельствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4280233/24-09 (22) 15.06.87 (46) 15.02.89. Бкп. Ф 6 (71) Рязанский радиотехнический институт (72) Г.В.Уточкин и С;И.Матюшкин (53) 621.375.024(088.8) (56) Заявка Великобритании

;У 2064907, кл.. Н 03 Р 3/30, 1981.

: (54) УСИЛИТЕЛЬ СИГНАЛОВ ИНДУКТИВНОГО . .; ДАТЧИКА (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение коэффициента усиления и уменьшение уровня шумов. Устройство содержит пять транзисторов (Т) 1,2,3,4,5, три резистора (Р) 6,7,8 и индуктивный датчик (ИД) 9. Для достижения цели ИД 9 включен между базой и коллектором Т 1, P 7.включен между коллектором Т 1 и 3., База, коллектор

Т 5 соединены с коллектором Т 2 и общей шиной соответственно. Эмиттер

Т 5 является выходом устройства и через P 8 соединен с базой Т 4 . Указанное включение ИД 9 исключает применение в предлагаемой схеме входного разделительного конденсатора, являющегося источником низкочастотных шумов из-за наличия токов утечки, что приводит к уменьшению коэффициента шума в 1,5-2 раза. Т 5 выполняет в схеме две функции: служит выходным эмиттерным повторителем и повышает внутреннее сопротивление активной нагрузки, в результате чего увеличивается коэффициент усиления устройства. 1 ил.

1458965

Изобретение относится к радиотех" . нике и может быть использовано в усилителях сигналов различного типа индуктивных датчиков, не имеющих связи с общей шиной, в частности в усилителях воспроизведения магнитофонов.

Цель изобретения — повышение коэффициента усиления и уменьшение уровня шумов. 1О

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя сигналов индуктивного датчика.

Усилитель сигналов индуктивного датчика содержит первый, второй, тре- 15 тий, четвертый и пятый транзисторы

1-5 соответственно, первый, второй и третий резисторы 6-8 соответственно и индуктивный датчик 9.

Усилитель работает следующим об- .20 разом.

Входной сигнал с индуктивного датчика 9, выполненного, например, в виде магнитной головки, вторичной обмотки трансформатора, электромаг нитного звукоснимателя или другого индуктивного элемента с небольшим внутренним сопротивлением по постоянному току, подается между базой, и коллектором первого транзистора 1.

По постоянному току транзистор 1 выполняет роль диодного смещения второго транзистора 2, что обеспечивает температурную независимость тока коллектора второго транзистора 2.

Это объясняется небольшим внутренним сопротивлением индуктивного датчика, 9, вследствие чего коллектор и база первого транзистора 1 по постоянному току объединены и он включен как ди- 40 од. Однако по переменному току входного сигнала транзистор 1 включен как усилительный каскад по схеме с общим коллектором (ОК),,так как входной сигнал действует между базой 45 и коллектором, а снимается с коллектора, т.е. общим электродом между входом и выходом является коллектор первого транзистора 1. При этом второй резистор 7, включенный в коллекторную цепь первого транзистора 1, выполняет одновременно роль токозащищающего элемента схемы и роль нагрузки первого каскада на первом транзисторе 1. Особенностью работы перво- 55 го каскада является равенство нулю напряжения коллектор — база первого транзистора 1, однако несмотря на это он работает в активном режиме, так как напряжение коллектор — эмиттер его равно 0,6-0,7 В, что для кремниевых транзисторов далеко от области насыщения. При таком низком напряжении линейность транзистора сохраняется только для малых входных сигналов, характерных для воспроизводящих магнитных головок, электромагнитных эвукоснимателей и других индуктивных датчиков слабых сигналов.

Другой особенностью каскада с OK на первом транзисторе 1 является высокое входное сопротивление, что объясняется не только свойством каскада с OK иметь повьппенное входное сопротивг1ение, но и отсутствием в предлагаемой схеме резисторов установки базового смещения, которые в известных схемах существенно снижают входное сопротивление и увеличивают коэффициент шума.

Особенность включения индуктивного датчика исключает применение в предлагаемой схеме входного разделительного. конденсатора, являющегося источником низкочастотных шумов изза наличия токов утечки и увеличения модуля комплексного сопротивления источника сигнала на низких частотах.

Исключить разделительный конденсатор можно и в известных схемах, однако ,для этого необходимо использовать два источника питания, что усложняет усилитель, а в некоторых случаях невозможно (например, в переносных магнитофонах). В предлагаемой схеме несмотря на применение одного источника питания, разделительный конденсатор исключен, что приводит к уменьшению коэффициента шума в 1,5-2 раза.

Усиленный по мощности входной сигнал с коллектора первого транзистора 1 поступает на базу усилителя напряжения, выполненного на втором транзисторе 2 по схеме с общим эмиттером. Активная нагрузка второго транзистора 2 выполнена на четвертом транзисторе 4 с диодным смещением на третьем транзисторе 3, причем ток ди— ода на третьем транзисторе 3 задается с помощью второго резистора 7.

Особенностью активной нагрузки, отличающей ее от известных, является применение в ней пятого транзистора

5. Транзистор вполняет в схеме две, функ ди: служит выходным эмиттерным повторителем и повьппает внутреннее сопротивление активной нагрузки, в

1458965

Ф о р мул а и з о б р е т е ни я

Составитель Ю.Рогаткин

Редактор А.Лежнина Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко

Заказ 378/58 Тираж 879 Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, результате чего увеличивается коэффициент усиления устройства. Последнее объясняется тем, что третий, четвертый и пятый транзисторы 3, 4, и 5 включены по схеме улучшенного варианта источника тока с диодным смещением, который иэ-за отрицательной обратной связи через третий резистор

8 обладает повышенным внутренним со- 10 противлением. Отличие предлагаемой схемы от известной заключается в наличии первого и третьего резисторов

6 и 8, которые нес кол ько уменьшают внутреннее сопротивление, которое 15 остается значительно большим, чем в прототипе, Первый резистор 6 необходим для масштабирования токов, протекающих через третий и четвертый транзисторы 3 и 4, что связано с про- 20 теканием через третий транзистор 3 дополнительного тока эмиттера пятого транзистора 5. Дпя того, чтобы токи коллекторов всех транзисторов схемы были приблизительно равны, тон коллектора третьего транзистора 3 должен быть в два раза больше, чем ток коллектора четвертого транзистора 4.

Укаэанные отличительные особенности приводят к увеличению коэффициен- 30 та усиления предлагаемой схемы в 22,5 раза, уменьшению коэффициента шума в 1,5-2 раза и существенному упрощению по сравнению с прототипом.

Усилитель сигналов индуктивного датчика, содержащий первый и второй транзисторы одной структуры, эмиттеры которых соединены с общей шиной, а коллектор первого соединен с базой второго транзистора, третий и четвертый транзисторы другой структуры, причем эмиттер четвертого транзистора, через первый резистор, а эмиттер третьего транзистора непосредственно соединены с шиной питания, коллектор и база третьего транзистора объединены и соединены с базой четвертого транзистора, коллектор которого соединен с коллектором второго транзистора, пятый транзистор, а также второй и третий резисторы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения коэффициента усиления и уменьшения уровня шумов, индуктивный датчик включен между базой и коллектором первого транзистора, второй резистор между коллектором первого и третьего транзисторов, база и коллектор пятоrо транзистора соединены с коллектором второго транзистора и общей шиной соответственно, а эмиттер пятого транзистора является выходом усилителя и через третий резистор соединен с базой четвертого транзистора.