Усилитель Советский патент 1984 года по МПК H03F3/20 H03F3/26 H03F1/34 

Изобретение относится к электронной технике и может использоваться для решения различных задач в радиотехнике и связи. Известен усилитель, содержащий последовательно соединенные входной выполненный на двух тран каскад, зисторах противоположной структуры, коллекторы которых объединены вместе через резистор, база первого из транзисторов соединена с источником сигнала, а эмиттеры через резисторы соединены с соответствующими шинами источника питания, и выходной каскад, выполненный на двух последовательно соединенных по постоянному току транзисторах противоположной структуры, к точке соединения коллекторов которых подключена нагрузка, транзисторы выходного каскада включены по схеме с общим эмиттером, при этом эмиттер каждого транзистора соединен через резистор с соответствующей шиной источника питания, база первого транзистора Входного каскада через дополнительный резистор, а база второго непосре ственно подключены к эмиттеру транзистора соответствующего плеча выход ного каскада Cl3. Данный усилитель позволяет получить более высокое выходное сопротив ления, однако в этом усилителе затруднено достижение достаточно высокой стабильности режима по постоянству току, так как для этого требуется включение в, цепи эмиттеров транзисторов выходного каскада сравнительно больших сопротивлений, сни жающих усиление по переменному току Наиболее близким к изобретению по технической сущности является усилитель, содержащий входной, jnpoмежуточный и выходной каскады, каждый из которых выполнен на двух сое диненных последовательно по постоян ному току транзисторах, первые их которых имеют р-п-р -структуру, а вто рые -п-р-п -структуру, при этом база первоготранзистора входного кас када, которая является входом усили теля, через первый резистор, а эмит тер первого транзистора промежуточного каскада через второй резистор соединены с эмиттером первого транзистора выходного каскада, база вто рого транзистора входного каскада непосредственно, а эмиттер второго транзистора промежуточного каскада через третий резистор соединены с эмиттером второго транзистора выходного каскада коллекторы первого и второго транзисторов выходного ка када объединены и являются выходом усилителя, а базы подключены к.эмит терам соответственно первого и второго транзисторов промежуточного на када, коллекторы которых объединенычерез конденсатор подключены к общей шине и непосредственно к точке соединения первого и второго резисторов смещения, включенных между коллекторами первого и второго транзисторов входного каскада, к которым подключены базы соответственно первого и второго транзисторов промежуточного каскада, а эмиттеры первых и вторых транзисторов входного и выходного каскадов через соответствующие дополнительные резисторы подключены к соответствующим шинам источника питания 27. Однако в известном усилителе затруднено достижение высокой стабильности режимов транзисторов при изменении температуры в относительно больших пределах, например, при работе в полевых условиях. Кроме того, из-за большого разброса параметров транзисторов схема требует начальной Установки их режимов работы путем подбора одного из резисторов схемы. Цель изобретения - повышение стабильности режима по постоянному току. Цель достигается тем, что в усилитель, содержащий входной, промежуточный и выходной каскады, каждый из которых выполнен на двух соединенных последовательно по постоянному току транзисторах, первые из которых имеют р-п-р -структуру, а вторые п-р-п-структуру, при этом база первого транзистора входного каскада, коTopag: являются входом усилителя, че-рез, первый резистор; .а эмиттер первого транзистора промежуточного каскада через второй резистор соединены с-эмиттером первого транзистора выходного каскада, база второго транзистора выходного каскада непосредственно, а эмиттер второго транзистора промежуточного каскада через третий резистор соединены с эмиттером второго транзистора выходного каскада, колле:кторы первого и второго транзисторов выходного каскада объединены и являются выходом усилителя, а базы подключены к эмиттерам соответственно первого и второго транзисторов промежуточного каскада, коллекторы которых объединены и через конденсатор подключены к общей шине и непосредственно к точке соединения первого и второго резисторов смещения, включенных между коллекторами первого и второго транзисторов входного каскада, к которым подключены базы соответственно первого и второго транзисторов промежуточного каскада, а эмиттеры первых и вторых транзисторов входного и выходного каскадов через соответствующие дополнительные резисторы подключены к соответствующим шинам источника питания, введены фильтр нижних частот, первый и второй дополнительные транзисторы и первый и второй токоограничивающие резисторы, причем эмиттеры первого и второго дополнительных транзисторов через соответственно первый и второй токоограничивающие резисторы соединены с эмиттерами соответственно первого и второго транзисторов входного каскада, коллекторы - с эмиттерами соответственно второго и первого транзисторов выход ного каскада, а базы объединены и подключены к выходу фильтра нижних частот, вход которого соединен с выходом усилителя, при этом первый и второй дополнительные транзисторы имеют структуру одинаковую с первыми и вторыми транзисторами усилителя соответственно. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя Усилитель содержит входной каскад 1, промежуточный каскад 2, выходной каскад 3, первой и второй транзисторы 4 и 5 входного каскада 1, первый и второй транзисторы б и 7 промежуточного каскада 2, первый и второй транзисторы 8 и 9 выходного каскада 3, первый и второй дополнительные транзисторы 10 и 11, первый, второй и третий резисторы 12 - 14, первый и второй резисторы 15 и 16 смещения дополнительные резисторы 17 - 20, первый и второй токоограничивающие резисторы 21 и 22, фильтр нижних час тот (ФНЧ) 23, конденсатор 24, шины 25 и 26 источника питания. Усилитель работает следующим образом. В случае локального увеличения температуры, например, второго Тран зистора 9 выходного каскада 3, умен шается напряжение между его базой и эмиттером. Это приводит к увеличе нию тока коллектора второго транзис тора 9 выходного каскада 3 и к резкому уменьшению напряжения между ег коллектором и эмиттером, а напряжение между коллектором и эмиттером первого транзистора 8 выходного кас када 3 соответственно возрастает. В результате ток базы второго дополни тельного транзистора 11 уменьшается а ток базы первого дополнительного транзистора 10 возрастает. Уменьшаются токи эмиттера и коллектора вто рого дополнительного транзистора 11 Это приводит к уменьшению падения н пряжения на дополнительных резисторах 18 и 19. При уменьшении напряжения на дополнительном резисторе 18 ток колле тора второго транзистора 5 входного каскада 1 возрастет, так как напряжение между базой этого транзистора и шиной 25 источника питания не тол ко не уменьшается, а нескол1 ко увеличивается в результате возрастания падения напряжения на дополнительном резисторе 20 за счет увеличения тока коллектора, а следовательно, и эмиттера второго транзистора 9 выходного каскада 3. Увеличение тока коллектора второго транзистора 5 входного каскада 1 приводит к уменьшению напряжения между его коллектором и шиной 25 источника питания, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению токов баз, эмиттеров и коллекторов второго транзистора 7 промежуточного каскада 2 и второго транзистора 9 выходного каскада 3. В результате напряжение между коллектором и эмиттером второго транзистора 9 выходного каскада 3 увеличивается-. При уменьшении напряжения на дополнительном резисторе 19 ток коллектора первого транзистора 4 входного каскада 1 уменьшается, а токи баз, эмиттеров и коллекторов первого транзистора б промежуточного каскада 2 и первого транзистора 8 выходного каскада 3 увеличивается, что приводит к уг еньшению напряжения между коллектором и эмиттером первого транзистора 8 выходного каскада 3. Увеличиваются токи коллектора и эмиттера первого дополнительного транзистора 10. Это приводит к увеличению падений напряжений на дополнительных резисторах 17 и 20. При увеличении напряжения на дополнительном резисторе 17 ток коллектора первого транзистора 4 входного каскада 1 уменьшается, а токи баз, коллекторов и эмиттеров первого транзистора 6 промежуточного каскада 2 и первого транзистора 8 выходного каскада 3 возрастают, при этом напряжение между коллектором и эмиттером первого транзистора 8 выходного каскада 3 уменьшается. При увеличении напряжения на дополнительном резисторе 20 токи базы, коллектора и эмиттера второго транзистора 5 входного каскада 1 возрастают, а второго транзистора 7 промежуточного каскада 2 и второго транзистора 9 выходного каскада 3 - уменьшаются. В результате напряжение между коллектором и эмиттером второго транзистора 9 выходного каскада 3 возрастает. Таким образом, с помощью первого и второго дополнительных транзисторов 10 и 11 появляется дополнительная возможность повысить стабильность рабочей точки усилителя. При этом управление осуществляется одиовремекно по цепям эмиттеров и коллекторов транзисторов.

Токоограничивающие резисторы 21 и 22 определяют токи эмиттеров дополнительных транзисторов 10 и 11.

Сопротивление резистора ФНЧ 23 может быть относительно большим, так

как токи без дополнительных транзис:торов 10 и 11 протекают через него в противоположных направлениях. В качестве дополнительных транзисторов 10 и 11 целесообразно использовать составные, либо полевые транзисторы.

УСИЛИТЕЛЬ, содержащий входной, промежуточный и выходной каскады, каждый из которых выполнен на двух соединенных последовательно по постоянному току транзисторах, первые из которых имеют р-п-р -структуру, а вторые -п-р-п -структуру, при этом база первого транзистора входного каскада, которая является входом усилителя, через первый резистор а эмиттер первого транзистора промежуточного каскада через второй резис тор соединены с эмиттером первого транзистора выходного каскада, база второго транзистора входного каскада непосредственно, а эмиттер второго транзистора промежуточного каскада через третий резистор соединены с эмиттером второго транзистора выходного каскада, коллекторы первого и второго транзисторов выходного каскада объединены и являются ;ыходом усилителя, а базы подключены к эмиттерам соответственно первого и второго транзисторов промежуточного каскада, коллекторы которых объединены И через конденсатор подключены к общей шине и непосредственно к точке соединения первого и второго резисторов смещения, включенных между коллекторами соответственно jiepBoro и второго транзисторов входного каскада, к которым подключены базы соответственно первого и второго транзисторов промежуточного каскада, а эмиттеры первых и вторых транзисторов входного и выходного каскадов через соответствующее дополнительные резисторы подключены к соответствующим шинам источника питания, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения стабильности режима по постоянному току, в него введены (Л фильтр нижних частот, первый и второй дополнительгые транзисторы и пер вый и второй токоограничивающие резисторы, -причем эмиттеры первого и второго дополнительных транзисторов через соответственно первый и второй токоограничивающие резисторы соединены с эмиттерами соответственно первого и второго транзисторов 00 4: СО Сл входного каскада, коллекторы - с эмиттерами соответственно второго и первого транзисторов выходного каскада ,а базы объединены и.подключены к выходу фильтра нижних частот , вход которого соединен с выходом усилитеСЛ ля,при этом первый и второй дополнительные транзисторы имеют структуру одинаковую с первыми и вторыми транзисторами усилителя соответственно (