Усилитель мощности

Усилитель мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И E iii815865

И ЗО6вэЕТЕ Н ИЯ

Союэ Советскин

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05. 07. 77 (21) 25 03659/1 8-09 (51)М. Кл.

Н 03 F 3/20 с присоединением заявки Ж—

Гесудврственний намвтет

СССР по делам нзобретвннй и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621.375 (088.8) Опубликовано 23.03.81. Бюллетень М11

Дата опубликования описания 25.03.81

В. А, Еургомистров, А. К. Гребнев, В. И. !Геворкяй, И. H. Лубочнов и Ю. Н. Сулицкйй -,,:.:., :т т (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к усилению электрических сигналов и может быть использовано в различных радиотехничес,ких устройствах, преимущественно. микроэлектронных.

Известны усилители мощности, содер5 жащие мостовую схему на транзисторах одного типа проводимости с двумя узла» ми управления, кажцый,иэ которых имеет цва парафазных выхода, подключенных

10 к базам соответствующих транзисторов мостовой схемы. Каждый узел управления содержит шесть транзисторов, работающих в линейном режиме с напряжением коллектор-база, большим нуля P)

Недостатком таких усилителей является малый коэффициент использования коллекторного напряжения из-за значительных напряжений между базами и коллекторами транзисторов. узлов управления, необходимых для обеспечения линейного режима работы усилителя.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является усилитель мощности, выполненный по мостовой схеме на транзисторах одного типа проводи мости с двумя узлами управления, каж дый из которых включен межцу шинами питания и содержит последовательно соединенные транзистор и делитель напряже ния, выполненный в вице последовательно соединенных резистора, вторичной обмотки трансформатора и транзистора P).

Недостатком этого устройства является низкий коэффициент использования коллек торного напряжения из-эа значительного напряжения между коллектором и эмиттером транзисторов делителей напряжения при работе усилителя в линейном режимв

Бель изобретения - увеличение коэф фициента использования коллекторного напряжения.

Бель достигается тем, что в усилителе мощности, выполненном по мостовой схеме на транзисторах одного типа проводимости с двумя узлами управления, каждый иэ которых включен между шинами питания и содержит послецовательно сое815865 диненные транзистор и делитель напряжения, целитель напряжения кажцого узла управления выполнен на послецовательно соециненных транзисторах в диоцном включении, межцу которыми включен резистор, причем эмиттер транзистора первого узла управления соединен с базой первого транзистора мостовой схемы, а база второго транзистора мостовой схемы поцключена к точке соединения резистора и второго транзистора в диодном включении . первого узла управления, эмиттер транзистора второго узла управления соецинен с базой третьего транзистора мостовой схемы, а база четвертого транзистора мостовой схемы подключена к точке соецинения транзис. тора в диодном включении и резистора вто рого узла управления.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого усилителя мощности.

Усилитель мощности содержит четыре транзистора 1 — 4 оцного типа проводимости, которые выполнены многоэмиттерными, включенные по мостовой схеме так, что эмиттеры транзисторов 1 и 3, образующих верхние плечи моста, соединены с коллекторами транзисторов 4 и 2 в нижних плечах моста, между точками их соединения в диагонали моста включена нагрузка 5, два узла 6 и 7 управления, каждый из которых включен между шинами источника 8 питания и содержит последовательно соециненные транзисторы 9 и 10 и делитель напряжения, выполненный на последовательно соециненных транзисторах 1 1 и 1 2, 1 3 и 1 4 в ди одном включении (при соецинении баз транзис« торов с их коллекторами), между которыми включены резисторы 15 и 16.

Эмиттер транзистора 9 узла 6 управления соединен с базой транзистора 1 мостовой схемы, а база транзистора 2 мостовой схемы подключена к точке соединения резистора 15 и транзистора 12 в диодном включении узла 6 управления, Эмиттер транзистора ТО узла 7 управления соединен с базой транзистора 3 мостовой схемы, а база транзистора 4 мостовой схемы подключена к точке соединения транзистора 14 в диодном включении и резистора 16 узла 7 управления.

Усилитель мощности работает следую щим образом.

Транзисторы 9 и 10 представляют собой входные эмиттерные повторители, а транзисторы 11, 12 и 13, 14 в диодном включении и соответствующие им

4 резисторы 15 и 16 образуют токоэадаю- щие цепи цля транзисторов 4 и 2 соответственно.

При отсутствии вхоцного сигнала потенциалы на входах 17 и 18 схемы равны заданному на них внешними источниками утроенному пацению напряжения на участке база-эмиттер lJ открытоьэ го транзистора 9 и 10. Так как сущест О вует равенство токов или кратность площадей эмиттеров, то напряженке U, одинаково у транзисторов 9 - 14. Таким образом, при отсутствии входного сигнала токи, протекающие через резисторы

15 и 16, равны нулю, а, следовательно, равны нулю и токи транзисторов 1 - 4.

При этом напряжение на выходе схемы также равно нулю.

Пусть на вхоцы 17 и 18 схемы поцается парафазный сигнал U к, положительный на вход 17, отрицательный на вхоц 18, тогца ток транзистора 10 равен нулю и токи транзисторов 3 и 4, Напряжение сигнала,на нагрузке 5 (Q )

Bte

H этом случае равно

Цбк eb X q " Н гце R — сопротивление резистора

15;

N — отношение площацей эмиттеров транзисторов 2 и

12;

Я Н « сопротивление нагрузки 5

Тогда коэффициент усиления схемы по напряжению К ь равен

35 БЫК

=к Вх

Задавшись К 1, опрецелим величину сопротивления резистора К, н

При перемене полярности входного напряжения запираются транзисторы

9, 2, 1 и открываются транзисторы

10, 4 и 3, а пацение напряжения на нагрузке меняет. знак.

Коэффициент усиления схемы по мощности К р определяется, как

K К,."В

so гце К„ - коэффициент усиления схемы по току.

Если Ки=1, то р

К =М у

55 Р 4 Д,Я гце P - усредненный коэффициент усиления транзисторов по току.

При (Ъ»И,К И ° P, 815865

Напряжение на коллекторе О к открытого транзистора 2 и 4 равно

Если учесть, что напряжение на базе открытого транзистора 2 и 4 равно также 0 g3 то оказывается, что транзисторы 2 и 4 работают на линейном участ- ке при напряжении между базой и коллектором, равном нулю. При этом максимальная амплитуда выходного напряжения приблизительно равна напряжению коллекторного питания E 0 кс=Ек-ЪО з т; е. цостигается максимальное использование коллекторного напряжения при соК ранении высоких частотных свойств.

При выполнении транзисторов 1 - 4 одноэмиттерными, в случае, когца площади эмиттеров транзисторов 2,12 и 4,14 равны, т. е. К =1 и Кр- P, R. должно быть выбрано равным К н

Предлагаемый усилитель мощности обладает высоким коэффициентом использования коллекторного напряжения, близt 30 ким к 100, при расширении частотного диапазона и уменьшении:нелинейности амплитудной характеристики за счет применения новых узлов управления мостовой

"схемой усилителя.

Формула изобретения

Усилитель мощности, выполненный по мостовой схеме на транзисторах одного типа проводимости с двумя узлами управ ления, кажцый иэ которых включен между шинами питания и содержит последователь но соединенные транзистор и делитель на» пряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования коллекторного напряжения, делитель напряжения каждого узла управления выполнен на послецовательно соединенных транзисторах в диодном включении, межцу которыми включен резистор, причем эмиттер транзистора первого узла управления соецинен с базой первого транзистора мостовой. схемы, а база второго транзистора мостовой схемы подключена к точке соединения резистора и второго транзистора в диодном включении первого узла управления, эмиттер транзистора второго узла управления соецынен с базой третьего транзистора мостовой схемы, а база четвертого транзистора мостовой схемы поцключена к точке соецинения транзистора в диодном включении и реэис тора второго узла управления.

Источники информации, принятые во внимание при эксцертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 416820, кл. H 03 F 3/20, 1971. э

2. Электронная техника в автоматике;

Под ред. Ю. И. Конева, вып. 1 Совет» ское радио, 1969, с. 216-219 (npo-,. тотип).

815&65

Составитель С. Овчаренко

Редактор Л. Кави Техред А. Савка Корректор Г. Назарова

Заказ 1050/87 Тираж 988 П о а писн ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4