Двухтактный усилитель мощности с защитой Советский патент 1984 года по МПК H03F1/52 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может , использоваться для высококачественного воспроизведенир сигналов звуковой частоты. По основному авт.св. № 978317 извести двухтактный усилитель мощности с защитой, содержащий в каждо плече два каскада на транзисторах одной структуры, включенных по схеме с общим коллектором, при этом Саза транзистора первого каскада каждого плеча является входом двухтактного усилителя мощности, а Змит тер подключен к базе транзистора второго каскада и к базе транзистора защиты той же структуры, базоэмиттерный переход которого включен параллельно базоэмиттерному переходу транзистора второго каскада, а также датчик перегрузки по току, при этом в каждом плече двухтактного усилителя мощности база дополнительного транзистора защиты другой структуры подключена к коллектору транзистора защиты, эмиттер - к базе транзистора первого каскада, а коллектор - к эмиттеру транзистора защиты, при этом датчик перегруз ки по току включен параллельно базоэмиттерному переходу дополнительного транзистора защиты, причем второй каскад каждого плеча двухтактного усипителя мощности вьшолне на транзисторах, включенных по схем собщим коллектором, базы которых объединены С 11Однако Б известном устройстве пр увеличении входного тока даже после срабатьшания защиты выходной ток во растает, что повьшает мощность расс яния транзисторов при прегрузке и коротком замыкании в нагрузке. Цель изобретения - снижение мощности рассеяния при перегрузке и ко ротком замыкании в нагрузке. Поставленная цель достигается тем, что в двухтактном усилителе мощности с защитой, содержащем в каждом плече два каскада на транзис торах одной структуры, включенных п схеме с общим коллектором, при этом база транзистора первого каскад каждого плеча является входом двухтактного усилителя мощности, а эмит тер подключен к базе транзистора второго каскада и к базе транзистора защиты той же структуры, базоэми 37Z терный переход которого подключен параллельно базоэмиттерному переходу транзистора второго каскада, а также датчик перегрузки по току, при этом в каждом плече двухтактного усилителя мощности база дополнительного транзистора защиты другой структуры подключена к .коллектору транзистора защиты, эмиттер - к базе транзистора первого каскада, а коллектор - к эмиттеру транзистора защиты, при этом датчик перегрузки по току включен параллельно базоэмиттерному переходу дополниттельного транзистора защиты, причем второй каскад каждого плеча двухтактного усилителя мощности выполнен на п -транзисторах, включенных по схеме с общим коллектором, базы которьк объединены, в каждое плечо двухтактного усилителя мощности введен ускоряющий транзистор, база и коллектор которого подключены соответственно к коллектору и базе дополнительного транзистора защиты, эмктт&р ускоряющего транзистора непосредственно, а коллектор дополнительного транзистора защиты через введенный дополнительный резистор соединены с эмиттером транзистора защиты, причем структура ускоряющего транзистора противоположна структуре дополнительного транзистора защиты. Нз чертеже представлена принципиальная электрическая схема двухтактного усилителя мощности с защитой. Усилитель содержит в каждом плече первый каскад, выполненный на транзисторе 1, второй каскад выполненный на. транзисторах 2-2, транзистор 3 защиты, дополнительньй транзистор 4 защиты, резистор 5 датчика перегрузки по току, ускоряющий транзистор 6, дополнительньй резистор 7, источник 8 тока смещения, элемент 9 термокомпенсации и источник 10 тока возбуждения. Устройство работает следующим образом. При равенстве величин токов источника 8 тока смещения и источника 10 ока возбуждения ток покоя выходной ступени определяется падением напряжения на элементе 9 термокоменсации. При увеличении или умень- ении тока возбуждения от источника 10 возбуждения работает соответственно верхнее или нижнее плечо двухтактного усилителя мощности. Разность токов источников 8 и 10 усиливается соответствующим плечом выходной ступени. При достижении токами транзисторов 2-2„ второго каскада величин, соответствугацих перегрузке, величина тока коллектора транзистора 3 защиты достигает величины в п раз меньше в случае равенства площадей эмиттера транзистора 3 и любого из h транзисторов второго каскада. Если выбрать величину резистора 5 такой, что падение напряжения на нем будет достигать напряжения открывания дополнительного транзистора 4 защиты только при перегрузке по току, то он будет служить датчиком перегрузки по току. При открывании дополнительного транзистора 4 защиты протекает ток через дополнительньш резистор 7 и происходит шунтирование входной цепи плеча каскада, уменьшение величин токов, возбуждение плеч и ограничение вькодного тока, что соответ ствует так называемой первой ступени защиты двухтактного усилителя мощности. Втррая ступень защиты, которая действует при сильных перегрузках 374 и коротком :замыкании в нагрузке, вводится, когда падение напряжения на дополнительном резистора 7 приводит к открыванию ускоряющего транзистора 6, коллекторный ток которого приводи7 к замыканию петли положительной обратной связи и лавинообразному йроцессу, заканчивающемуся переходом пары из дополнительного транзистора 4 защиты и ускоряющего транзистора 6 в устойчивое состояние Открыто,что приводит к полному 1йунтированию сигнала, поступающего на вход плеча двухтактного усилителя мощности. Это приводит к практически полному выключению тока в выходном каскаде для положительной и отрицательной полуволн входного напряжения. Перемена полярности входного напряжения приводит к прекращению шунтирования полуволны сигнала и прохождению ее на нагрузку. Таким образом, в предлагаемом двухтактном усилителе мощности в отличие от известных снимается мощность рассеяния при перегрузке по току или коротком замыкании на транзисторах первого и второго каскадом, повышается надежность работы усилителя мощности и при переходе в режим защиты происходит практически полная отсечка выходного тока.

ДВУХТАКТНЫЙ УСИ-ПИТЕЛЬ МОЩНОСТИ С ЗАЩИТОЙ по авт.св. № 978317, отличаю щ-ни ся тем, что, 7 целью снижения мощности рассеяния при перегрузке и коротком замыкании в нагрузке, в каждое плечо двухтактного усилителя мощности введен ускоряющий транзистор, база и коллектор которого подключены соответственно к коллектору и базе дополнительного транзистора защиты, эмиттер ускоряющего транзистора непосредственно, а коллектор дополнительного транзистора защиты через введен ньй дополнительный резистор соединены с эмиттером транзистора защиты, причем структура ускоряющего транзистора противоположна структуре дополнительного транзистора зацпты,