Каскодный усилитель Советский патент 1983 года по МПК H03F3/42 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в широкополосных усилителях, например, электронно-лучевых осциллографов.

Известен каскодный усилитель, содержащий последовательно соединенные по постоянному току первый транзистор, первый резистор и второй транзистор, а также третий транзистор обратной связи, коллектор которого через второй резистор соединен с соответствующей шиной источника питания ; М.

Недостатком известного устройства является наличие высокого уровня нелинейных искажений.

Цель изобретения - снижение нелинейных искажений.

Эта цель достигается тем, что в каскодном усилителе, содержащем последовательно соединенные по постоян .ному току первый транзистор, первый резистор и второй транзистор, а также третий транзистор обратной связи, коллектор которого через второй резистор соединен с соответствующей шиной источника питания, база третьего транзистора обратной связи через третий резистор соединена с коллектором первого транзистора, эмиттер через четвертый резистор соединен .с общей шиной, при этом коллектор второго транзистора через пятый резистор соединен с соответствующей шиной источника питания и является выходом каскодного усилителя, база соединена с цепью базового смещения, а между коллектором третьего транзистора обратной связи и базой второго транзистора введен диод, включенный в прямом направлении.

На фиг. 1 представлена электрическая принципиальная схема каскодиого усилителя; на фиг. 2 - кривая зависимости мощности рассеивания на первом транзисторе от тока коллектора.

Каскодный усилитель содержит первый транзистор 1, первый резистор 2, второй транзистор 3, третий транзистор 4 обратной связи,.второй резисто 5, источник б питания, третий резистор 7, четвертый резистор 8, пятый резистор 9, цепь базового смещения 10, диод 11.

Каскодный усилитель работает следующим образом.

Напряжение Vg на базе второго транзистора 3 и коллекторе третьего транзистора 4 в исходной рабочей точке выбираются равными, причем величина напряжения Vg должна удовлетворять условию

Y8323,,.R2.Y5,3,

(О

где - постоянная составляющая

тока в исходной рабочей точке;

Бэз напряжение между базой и эмиттером второго транзистора 3.

Положительная полуволна входного сигнала вызывает понижение напряжения на базе третьего транзистора 4 и повышает напряжение на его коллекторе. Увеличение напряжения на коллекторе третьего транзистора 4 приводит к открыванию диода 11 и повышению потенциала на базе, а соответственно и эмиттере второго транзистора 3, компенсируя частично уменьшение напряжения на коллекторе первого транзистора 1 и, таким образом, препятствует уменьшению мощности рассеивания на нем.

Мощность рассеивания на первом транзисторе 1 достигает экстремального значения для положительной полуволны входного сигнала при приросте тока коллектора, равном

. .o-R2(2-) i (2) (OKCTf 2-R2(K-1)

где К - коэффициент передачи напряжения с коллектора третьего транзистора 4 на базу второго-транзистора 3. Отрицательная полуволна входного сигнала приводит к уменьшению напряжения на коллекторе третьего транзистора 4 и закрытию диода 11. Напряжение на коллекторе первого транзистора 1 увеличивается за счет уменьшения падения напряжения на первом резисторе 2.

Мощность рассеивания первом на транзисторе 1 для отрицательной полуволны достигает экстремального знаСсения при приросте тока через транзистор, равном

2:ikoR2-YS3 -Vs93

ли

кзкстр.

2R1

Коэффициент передачи напряжения К, при котором обеспечивается равенство экстремальных значений мощности рассеивания на транзисторе для положительной и отрицательной полуволны входного сигнала, должен быть равен

I lV6ib-Vs35)C2:jKo-R2-Y5 i Vs«

И)

К

па pi ко 2

Таким образом, каскодный усилитель позволяет формировать двугорбую кривую зависимости мсядности рассеивания на первом транзисторе 1 от тока коллектора, протекающего через него, за счет чего уменьшаются нелинейные искажения.

КАСКОДНЫЙ УСИЛИТЕШ, со1|ержаций последовательно соединен1ре по постоянному току первый тран|йстор, первый реэистдр и второй . . транзистор, а также третий транэисfOp обратной связи, коллектор крто|Юго через второй резистор соединен . .с соответствующей шиной источника питания, отличающийся тем,.что, с целью снижения нелинейньк искажений, база третьего транзистора обратной с&язи через третий резистор соединена с коллектором первого транзистора, эмиттер через четвертый резистор соединен с общей шиной, при этом коллектор второго транзистора че0ез пятый резистор соединен с соответствующей шиной источника питания и является выходом каскодного усилителяг база соединена с цепью базового смацения, а между коллектором третьего транзистора обратной связи и базой второго транзистора введен диод, включенный в пряМом направлении. §