Усилитель мощности Советский патент 1984 года по МПК H03F3/26 

Изобретение относится к радиотех нике, усилительным устройствам и мо жет быть использовано для высококачедтвенного усиления сигналов звуковых частот. Известен усилитель мощности, содержащий выходной двухтактный каскад с датчиком тока в общей токовой цепи и последовательно соединенные блок выделения постоянной составляю щей и блок сравнения, выход которог соединен с.управляющим входом источ ника смещения СИ. Недостатком известного усилителя мощности является недостаточно высокая стабильность режима. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является усилитель мощности, содержащий выходной двухтактный каскад, выполнен ный на транзисторах разной структуры включенных по схеме с общим эмиттером, с первьаи и вторым датчиками тока в цепях коллекторов, и последовательно соединенные й фильтр нижних частот и блок сравнения, выход которого соединен с управлякяцим входом регулируемого источника напряжения-смещения 2,Недостатком известного усилителя мощности является недостаточно высокая стабильность режима. Цель изобретения - повыиение ста бильности режима. Цель достигается тем, что в усил тель мощности, содержащий выходной двухтактный каскад, выполненный на транзисторах разной структуры, вклю ченных по схеме с общим эмиттером, с первым и вторьм датчиками тока в цепях коллекторов, и последовательно соединенные ЯО -фильтр нижних час тот и блок сравнения, выход которог соединен с управляющим входом регулируемого источника напряжения смещения, между выходом первого датчика тока транзистора р-г.-р структуры и общей шиной введен нелинейный делитель напряжения, вьшолненный на последовательно соединенных первом, втором резисторах и диоде, при этом точка соединения первого и второго резисторов подключена к ЙО -фильтру нижних частот. На чертеже представлена принципи альная электрическая схема усилител мощности. Усилитель мсядности содержит выходной двухтактный каскад 1, выполненный на транзисторах р-п-р структуры и rv-p-r структу жл, включенных по схеме с общим эмиттером, первый датчик 2 тока, включенный в цепь ко лектора транзистора р-ц-р структуры к второй датчик 3 тока, включенный в цепь коллектора транзистора rt-p-W структуры, нелинейный делитель 4 на пряжения, выполненный на первом реэисторе 5,, втором резисторе 6, диоде 7 , R.C -фильтр 8 нижних частот, блок 9 сравнения, регулируемый источник 10 напряжения смещения, нагрузка 11. Усилитель мощности работает следующим образом. При включении источника питания конденсатор ЙО-фильтра нижних частот разрежен до нуля, и затвор полевого транзистора блока 9 сравнения соединен с общей шиной. При этом в цепи стока полевого транзистора установится постоянный ток стока, определяемый величиной напряжения затвор-исток , что в конечном итоге приводит к тому, что величина падения напряжения на фоторезистрре регулируемого источника 10 напряжения смещения достаточна для отпирания транзисторов выходного двухтактного каскада 1 и к появлению некоторого постоянного напряжения на первом датчике 2 тока. Напряжение на нагрузке 11 в ртстутствие входного сигнала поддерживается равным нулю, следовательно на первом датчике 2 тркй полярность напряжения всегда положительна С момента появления напряжения на первом датчике 2 тока начинается заряд конденсатора ЙС.фильтра 8 нижних частот через его резистор и первый резистор 5, По- мере заряда конденсатора напряжение между затвором и истоком полевогЪ транзистора блока 9 сравнения начинает уменьшаться, что приводит к увеличению его тока стока, уменьшению сопротивления фоторезистора регулируемого источника 10 напряжения смещения, что приводит к уменьшению тока покоя через транзисторы выходного двухтакт-ного каскада и, следовательно, уменьшаетПоложительное напряжение на первом датчике 2 тока. Уменьшение напряжения на нем приводит к частотному разряду коиден сатора ftC -фильтра 8 нижних частот, что приводит к увеличению напряжения исток-затвор полевого транзистора, увеличению сопротивления фоторезистора регулируемого источника 10 напряжения смещения и нарастанию тока покоя транзисторов выходного двухтактного каскада -,1.. Таким образом, в схеме через некоторое время устанавливается и поддерживается неизменным ток покоя транзисторов усилителя мощности, не зависящий от колебаний температуры окружающей среды, параметрюв транзисторов , формы и размеров радиаторов транзисторов усилителя, При подаче сигнала на вход усилителя мощности на первом датчике 2 тока возникает несимметричный синусоидальный сигнал. Асимметрия обусловлена протеканием тока нагрузки при положительной полуволне сигнала через ,первый датчик 2 тока и нагрузку 11, а при отрицательной полуволне сигнала через второй датчик тока и нагрузку 11, Напряжение на первом датчике 2 тока при положительной полуволне. оказывается больше, чем при отрицательной. Разность напряжений ди-Он (1) где JH - ток нагрузки положительной и отрицательной волн; Й2 резистор первого датчика 2 Пропорциональная величина Rjсоздает acим feтpию напряжения с перво го датчика 2 тока. Для того, чтобы устранить эту асимметрию, усилитель снабжен нелинейным делителе{1 4 напряжения. На практике резистор первого датчика 2 тока примерно в 10 ра меньше резистора нагрузки 11, т.е. доли ома,, величина резистора бСфнльтра 8 нижних частот составляет единицы мегасм. Если выбрать величины первого и второго резисторов 5 и 6 так, чтобы выполнялось отношение -- VlOOOUj (2), где Rj- резистор второго датчика 3 RA - резистор нагрузки 11, а ди од 7 выбрать германиевым, с прямым падением 0,1-0,2 В, то при положительной полуволне тока через нагрузку 11 диод 7 будет С)тк1мдваться и делить напряжение на резисторе первого fte датчика 2 тока в отношении -g. При отрицательной полуволне тока диод 7 будет закрыт и напряжение на первом датчике 2 тока будет определяться О, „ отношением резисторов - Если ftj-Ua/ что как правило выполняется, то нелинейный делитель напряжения симметрирует переменное напряжение, подаваемое через RC -фильтр 8 нижних частот, на управлякнций вход регулируемого источника 10 напряжения смещения и на входе блока 9 сравнения присутствует только постоянная составляющая сигнала с датчика тока. Таким обазом, предлагаемый усилителЬ мощности существенно проще по конструкции при сохранении стабильности режима и малых нелинейных искажений.

УСИЛИТЕЛЬ Ж)1ЦНОСТИ, содержащий выходной двухтактный каскад, выполненный на транзисторах разной структуры, вклюуенных по схеме с общим эмиттером, с первьм и вторым датчиками toKa в цепях коллекторов. Гг и последовательно соединенные ftCфильтр нижних частот и блок сравнения, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого источ ника напряжения смещения, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности режима, между выходом первого датчика тока транзистора р-м-р структуры и общей шиной введен нелинейный делитель напряжения, выполненный на последовательно соединенных первом, втором резисторах и диоде, при-этом точка соединения первого и второго резисторов подключена к R.P-фильтру нижних частот. (Л С