Широкополосный усилитель

Широкополосный усилитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повышение выходной мощности при одновременном расширении полосы рабочих частот. 01ирокополосный усипитеь содержит транзисторы 1-5, конденсаторы 6-1, резисторы 11-20, катушку 21 индуктивности и корректирующий конденсатор 22. Входной сигнал усиливается в каскадах, выполненных на т ран-эисторлх 1 и 2, коэффициент усиления но напряжению в которых определяется соотношением глубин обратных связей. Далее усиленный сигнал поступлот на базу транзистора 3 и -затем на базу транзистора 5. Коллекторныо токи транзисторов 2 и 3, а такжр коллекторный ток транзистора 5 синфаяно суммируются, проходя через общую цепь нагрузки - катушку 21. Транзистор введен для дополнительного увеличения выходной мощности , при за счет корректирующего действия цепи, состоящей из параллельно включенных резистора 14 и конденсатора 9, осуществляется равномерное повышение выходной мощности в широкой полосе частот. Для увеличения широкополосности устройства введен транзистор 4 с корректирующим конденсатором 22 в базовой цепи. 1 ил. г (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

»19» (11»

246 A1 ц!) Н 03 F 1/42

»» 1:;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4699981/09 (22) 20.04.89 (46). 15.03.91, Бюл. й- 1О (72) В.П.Валюхов, Ю.A.Âîëêîâ, В.Д.Купцов, О.А.Нестеров, В.Н.Рыжевнин и В.Н. Серов (53) 621.375.07G(088.8) (56) Абрамов Ф.Г.и др. Согласованный широкополосный усилитель.-Журнал ПТЭ, 1984, !» 2, с.112, рис.1. (54) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УСИПИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Бель изобретения — повышение выходной мощности при одновре-. менном расширении полосы рабочих частот. Широкополосный усилитель содер кит транзисторы 1-5, конденсаторы 6-1, резисторы 11-20, катушку 21 индуктивности и корректирующий конденсатор 22. Входной сигнал усиливается в каскадах, выполненных на ю

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве оконечного усилителя мощности для возбуждения акустооптических модуляторов света.

Цель изобретения — повышение выходной мощности при одновременном расширении полосы рабочих частот.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема широкополосного усилителя.

Широкополосный усилитель содержит первый — пятый транзисторы 1-5, первый - пятый конденсаторы 6-10, первый — десятый резисторы 11-20, ка2 транзисторах 1 и 2, коэффициент усиления по напряжению в которых определяется соотношением глубин обратных связей. Далее усиленный сигнал поступает на базу транзистора 3 и затем на базу транзистора 5.

Коллекторные токи транзисторов 2 и

3, а также коллекторный ток транзистора 5 синфазно суммируются, проходя через обшую цепь нагрузки — катушку

21. Тран»истор 5 введен для дополнительного увеличения выходной мощности, при этом за счет корректирующего действия цепи, состоящей из параллельно включенных резистора 14 и ко»»денсатора 9, осуществляется равномерное повышение выходной мощности в широкой полосе частот. Для увеличения широкополосности устройства введен транзистор 4 с корректирующим конденсатором 22 в базовой цепи. 1 ил. тушку 21 ннлуктивчости корректирую» щий конденсатор 22.

Широкополосный усилитель работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на базу транзистора 1 чепез конленсатоо 6. В эмиттерной цепи этого транзистора за счет резисторов 11, 12, а также конденсатора 17 осуществляется местная отрицательная обратная связь по току последовательного типа. Далее усиленный входной сигнал посту— пает на базу транзистора 2. Режим по постоянному току транзисторов

1, 2 обеспечивается соответствующим

1635246 выбором резисторов 15-17. В каскаде на основе транзистора 2 введена парал лельная обратная связь по напряжению через резистор 12. Кроме того, первый и второй каскады охвачены общей обратной связью по току параллельного типа через резисторы 16, 17, при этом конденсатор 10 является блокирующим. Коэффициент усиления по наI пряжению первого и второго каскадов определяется соотношением глубин пере численных выше и обратных связей.

Далее усиленный сигнал поступает на базу транзистора 3 и затем на базу транзистора 5. Коллекторные токи транзи"торов 2, 3, а также коллекторный ток транзистора 5 синфазно суммируются, проходя через общую цепь нагрузки — катушку 21 индуктив- 2п ности. Транзистор 5 введен специально для дополнительного увеличения выходной мощности, при этом за счет корректирующего действия цепи, состоящей из параллельно включенных 25 резистора 14 и конденсатора 9, осуществляется равномерное повышение выходной мощности в широкой полосе частот. При использовании в качестве транзисторов 2, 3, а также в качестве 30 транзистора 5 высокочастотных транзисторов средней и большой емкости со сравнительно большими коллекторными емкостями (порядка 5-10 пФ) из-за суммирования этих емкостей в точке подключения первого вывода катушки 21 индуктивности ограничивается верхняя граничная частота уси" ления устройства. Для сохранения высо. кой верхней граничной частоты можно 4 уменьшить сопротивление резистора 13, однако это приводит к необходимости увеличения режимного тока первого каскада и, как следствие, к увеличению потребляемой мощности. Кроме того, при этом нельзя исполозовать в качестве транзистора 1 высокчастотные маломощные транзисторы. Поэтому для увеличения широкополосности устройства введен транзистор 4 с корректирующим конденсатором 22 в базовой цепи.

Действие этого транзистора 4 на работу устройства двояко. Во-первых, он осуществляет развязку коллектор55 ной емкости транзистора 2 от точки суммирования коллекторных токов транзисторов, В результате оказывается, что три транзистора работают на следующую эквивалентную емкость нагруэСн,кв= C k3 + С„, + Сн ° где СкЗ H

С„< — коллекторные емкости транзистора 3 и транзистора 5. Происходит существенное уменьшение нагрузочной емкости и, соответственно, увеличение верхней граничной частоты усиления устройства. Во-вторых, включение транзистора 4 уменьшается активную выходную проводимость второго каскада, при этом начинает существенно влиять на работу устройства реактивная проводимость второго каскада. Эта реактивная проводимость носит индуктивный характер из-за параллельной обратной связи по напряжению. Выходную эквивалентную индуктивность двухкаскадного усилителя на транзисторах 1, 2 с комбинирован- ными обратными связями можно определить по формуле (Ne. +МьаЯт Ск ) KfZ + 1 4Э)

L ) ьмх Ят где gg Kf yg B Я т — известные параметры малосигнальной эквивалентной схемы каскада на втором транзисторе 2;

R — сопротивление резистора

13.

Эта выходная индуктивность совместно с коллекторными емкостями транзисторов 3, 5 образует высокодобротный резонансный контур, действие которого приводит к еще большему расширению верхней граничной частоты усиления.

Однако при этом возможны и явления перекоррекции, т.е. появление недопустимо болыпих подъемов в амплитудночастотной характеристике устройства.

С помощью матричного анализа установлено, что приведенное к точке суммиро. вания коллекторных токов значение кол. лекторной емкости транзистора 2 зависит от выбора емкости корректирующего конденсатора 22 следующим образом:

С = — + С

С к< 1 (2) к р иь р< кк. «С »

1+(С )

СкФ где С„, С„ — коллекторные емкости

"4 транзисторов 4, 2, С вЂ” емкость корректирующего конденсатора 22.

Из формулы (2) следует, что при

С ф О, Ск рряа С К, a IIpH Сф -Ф

5 16352

С „ „ = О, т.е. корректирующий конденсатор 22 позволяет в широких пределах изменять приведенное значение коллекторной емкости индуктивность двухкаскадного усилителя на транзисторах 1, 2 и 4. В результате изменяется частота высокодобротного резонансного контура, например резонанс LC-контура сдвигается в об- 1р ласть более высоких частот и, следовательно, регулируется верхняя граничная частота усиления и подъем в амплитудно-частотной характеристике устройства. Фактически всегда !5 можно выбрать такое значение емкости корректирующего конденсатора 22, которое обеспечивает примерно двукратное увеличение верхней граничной частоты при допустимых подъемах в амплитудно-частотной характеристике.

Формула изобретения

Широкополосный усилитель, содержащий первый, второй, третий транзисторы, имеющие одну структуру, первый конденсатор, одна обкладка которого является входом широкополосного уси- 30 лителя, а другая обкладка соединена с базой первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной через первый резистор и через последовательно соединенные второй резистор З и второй конденсатор, база второго транзистора подключена к коллектору первого транзистора и к шине источника питания через последовательно сое40

46 6 диненные третий резистор и катушку индуктивности, точка с*единения которых подключена к одной обкладке треть его конденсатора, другая обкладка которого является выходом широкополосного усилителя, и к коллектору третьего транзистора, эмиттер которого подключен к общей нине через параллельно соединенные четвертый резистор и четвертый конденсатор, база — к эмиттеру второго транзистора, который через параллельно соединенные пятый резистор и пятый конденсатор подключен к соединенным выводам шестого и седьмого резистора, другие выводы которые подключены соответственно к базе первого транзистора и к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения выходной мощности при одновременном расширении полосы рабочих частот, внедены четвертый и пятый транзисторы, имеющие ту же структуру, восьмой, девятый, десятый резисторы и корректирующий конденсатор, при этом эмиттер четвертого транзистора подключен к коллектору второго транзистора, база — к общей шине через параллельно соединенные восьмой резистор:р и корректирующий конденсатор, а к то«хе соединения третьего резистора и катушки индуктивности — через девятый резистор, к которой подключены коллектор четвертого транзистора и коллектор пятого транзистора, база которого соединена с эмиттером третьего транзистора, а эмиттер через десятый резистор — с общей шиной.

1635246

Составитель И.Водяхина

Техред Л.Сердюкова Корректор C.×åðíè

Редактор И,Циткина

Заказ 760 Тиран 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям. и открыгиям при Г3(НГ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Укгород, ул. Гагарина, 101