Импульсный усилитель Советский патент 1983 года по МПК H03K5/02 

Изобретение относится к импульсно технике и мо«ет быть использовано в источниках питания. Известен импульсный усилитель, со держащий соединенные последовательно по постоянному току первый транзистор, включенный по схеме с общим эми тером, и второй транзистор, база которого непосредственно соединена с коллектором первого транзистора 1. Недостаток данного устройства низкий КПД, что обусловлено наличием цепи смещения второго транзистора и дополнительными потерями в резисторе, включенном в коллектор второго транзистора, для обеспечения режима насыщения последнего. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является им пульсный усилитель, содержащий соединенные последовательно по постоянному току первый транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером и второй транзистор, коллектор которого подключен к источнику питания, база непосредственно, а эмиттер через катушку индуктивности, соединены с коллектором первого транзистора, причем параллельно катушке индуктивности включен диод Недостатком известного устройства является низкая надежность запуска, обусловленная тем, что открытие второго транзистора производится энергией, запасаемой катушкой индуктивности, которая запасается только при разряде конденсатора, включенного по следовательно с нагрузкой, а также тем, что конденсатор, включенный последовательно с нагрузкой, мохет рядиться только через открытый второй транзистор, причем до подами пита ния конденсатор разряжен. Указанные причины ухудшают начальHMv запуск устройства, а при отрица тельных температурах окружающей среды делают этот запуск невозможным. Цель изобретения - повышение на. дёжности запуска импульсного усилителя. Поставленная цель достигается тем, что в импульсный усилитель, содержащий первый транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, второй транзистор, коллектор которого подключен ,к источнику питания, база непосредст венно, а эмиттер через диод - к коллектору первого транзистора, введены| -трансформатор и ограничительный резистор и два конденсатора, включенные последовательно между выходами источника питания, первичная обмотка трансформатора включена между эмиттером второго транзистора и общей точкой соединения конденсаторов, а обмотка положительной обратной связи через ограничительный резистор подключена к базе второго транзистора. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства. Импульсный усилитель содержит первый и второй транзисторы 1 и 2, диод 3, ограничительный резистор k, трансформатор 5 с первичной обмоткой 6, обмоткой 7 положительной обратной связи, выходной обмоткой 8, конденсаторы 9 и 10 делителя напряжения, источник 11 прямоугольных импульсов, источник 12 питания, нагрузку 13. Первый транзистор включен по-.схеме с общим эмиттером, база второго непосредственно, а эмиттер через ди-; од соединены с коллектором первого транзистора. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения питания Unwi: от источника 12 транзисторы 1 и 2 закрыты, конденсаторы 9 и 1.0 заряжаются примерно до 0,51) , Импульс от источника 11 прямоугольных импульсов открывает транзистор 1 и начинает протекать ток по ;uenvi транзистор 1 диод 3 - нагрузка 13 - конденсаторы 9 и 10 - источник .12, причем конденсатор 9 заряжается, а конденсатор 10 разряжается. Кроме того, ток протекает по первичной обмотке 6 трансформатора 5, в результате чего в нем накапливается энергия, а также по обмотке 7 и резистору k. Падение напряжения на диоде 3 удерживает тран зистор 2 в закрытом состоянии. В момент окончания импульса источника 11 транзистор 1 закрывается. ЭДС самоиндукции траноформатора 5, наведенная в обмотке 7 через редуктор 4, прикладывается н переходу база-эммитер транзистора 2 и открывает его, Начинает протекать ток по цепи транзистор 2 - нагрузка 13 конденсаторы 9 и 10 - источник 12, причем конденсатбр 10 заряжается, а .конденсатор 9 разряжается. Кроме того, ток протекает по первичной обмотке 6 трансформатора 5,в результате чего через обмотку 7 и резистор замыкается цепь поло)митеТ1ьно11 обратной связи, которая удерживает транзистор 2 в открытом состоянии. В момент прихода оме- i редного импульса от источника 11 тран зистор 1 снова открывается. Начинает протекать ток по цепи транзистор 1 диод 3 - нагрузка 13 - конденсаторы 9 и 10 - источник 12, причем конденсатор 9 заряжается, а конденсатор 10 разряжаете. Падение напряжения на диоде 3 форсированно запирает переход база -(Эмиттер транзистора 2, в результате че го он запирается. При этом по первичной обмотке 6 транс(рматоpa 5 протекает ток, который перемагничивает его сердечник. Далее процесс повторяется.

Таким образом, на нагрузке 13 формируются усиленные импульсы прямоугольной формы, частота которых определяется частотой импульсов источника 11. I Для обеспечения гальванической раз вядки- нагрузки 13 и питания усилителя регулировка амплитуды импульсов на нагрузке 13 может быть подключена к вы oдной обмотке в т)эансформатора 5. Амплитуда импуЬьсов на нагрузке 13

при этом определяется коэффициентом трансформации тронсформатора 5

Введение в импульсный усилитель трансформатора 5 первичная обмотка 6 которого включена по полумосто вой схеме, а вторичная обмотка 7 образует положительную обратную связь при открытии транзистора 2 обеспечивоет надежный гарантированный запуск усилителя при нулевых начальных условиях на конденсаторах 9 и 10, так как открытие транзистора 2 по окончании первого импульса от йсточни- ка 11 ( по запирании транзистора 1) производится энергией, накопленной в трансформаторе 5,которая накаплива ется при протекании тока через первич ную обмотку 6 трансформатора 5.

При открытии транзистора 1 по первому -импульсу от источника 11 то через первичную обмотку 6 трансформатора 5 протекает за счет заряда конденсатора 9, который до подачи питания разряжен, а при подаче питания заряжается до уровня 0,5 (/„yj-«

Высокий КПД позволяет обеспечить необходимые тепловые режимы силовых транзисторов при непрерывном режиме работы в течение 10 ч и более.

ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, лдержащий первый транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, второй транзистор, коллектор которого подключен к источнику питания, база непосредственно, а эмиттер через диод - к коллектору первого транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надех ности, в него введены трансформатор и ограничительный резистор и два конденсатора, включенные последовательно между выходами источника питания, первичная обмотки трансформатора включена между эмиттером второго транзистора и общей точкой соединения конденсаторов, а обмотка положи- тельной обратной связи через ограничительный резистор подключена к базе второго транзистора.