Двухтактный усилитель мощности Советский патент 1984 года по МПК H03F3/20 H03F3/26 

Эд

:л

:л

о 1 Изобретение относится к усилител ной технике и может быть использова но в радиотехнических установках различного назначения. Известен усилитель мощности, содержащий h пар работающих на общую нагруз у и включенных по схеме с общим эмиттером транзисторов и 2п трансформаторов тока, включенных в кощтекторные цепи транзисторов, вторичные обмотки которых включены во входную цепь транзистора противо положного плеча. В этом усилителе мощности обеспечивается автоматическое выравнивание коллекторных токов транзисторов, работающих в каждой усилительной паре 1. Однако выравнивание коллекторных токов транзисторов в каждом из плеч усилителя мощности не производится, что приводит к перегрузке некбторых из них, выходу из строя и в результате этого к низкой надежности. Наиболее близким к предлагаемому является двухтактньй усилитель мощности, содержащий в каждом плече п транзисторов, входной трансформатор и симметричную нагрузку, при этом первичная обмотка входного трансформатора является входной, начало первой вторичной обмотки подключено к базе первого транзистора первого плеча, а конец - к началу второй вторичной обмотки и к общей шине двухтактного усилителя мощности, конец второй вторичной об мотки соединен с базой первого тран зистора второго плеча, коллекторы п транзисторов первого и второ го плеча, двухтактного усилителя мощности соединены с соответствующими выводами симметричной нагрузки С 2. Однако в этом двухтактном усилителе мощности также не обеспечивает ся надежная работа из-за отсутствия технических средств, обеспечивающих автоматическое вьфавнивание режимов работы активных элементов и обеспечивающих работоспособность усилител мощности при выходе из строя части активных элементов. Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в двухтактном усилителе мощности, содержащем в каждом плече /I транзисторов, входной транс302форматор и симметричную нагрузку, при этом первичная обмотка входного трансформатора является входной, начало первой вторичной обмотки подключено к базе первого транзистора «первого плеча, а конец - к началу второй вторичной обмотки и к общей шине двухтактного усилителя мощности, конец второй вторичной обмотки соединен с базой первого транзистора второго плеча, коллек,торы п транзисторов первого и второго плеча двухтактного усилителя мощности соединены с соответствующими выводами симметричной нагрузки, эмиттеры всех транзисторов объединены- и подключены к общей шине двухтактного усилителя мощности, кроме того, в него введены п -1 пар вторичных обмоток, которые подключены к базовым переходам соответствуюпщх n-l пар транзисторов, первичная обмотка входного трансформатора равномерно распределена по периметРУ магнитопровода, а вторичные обмотки выполнены в виде секций, расположенных на равном расстоянии друг от друга по периметру магнитопровода. На чертеже представлена электрическая принципиальная схема двухтактного усилителя мощности. Двухтактный усилитель мощности содержит входной трансформатор 1, h пар транзисторов 2 и симметричную нагрузку, образованную выходным трансформатором 3 и нагрузкой 4. Усилитель мощности работает следующим образом. При подаче высокочастотного сиг-нала на первичную обмотку 5 согласующего трансформатора 1 магнитный поток наводит ЭДС во вторичных обмотках. В силу выбранной конструкции входного трансформатора 1, а именно из-за наличия вторичных обмоток 6, распределенных в виде отдельных секций равномерно по периметру магнитопровода входного трансформатора, потокосцепление мезвду витками первичной 5 и вторичных 6 обмоток, а также между вторичными обмотками 6 наименьшее по сравнению с традиционными конструкциями согласующих трансформаторов, используемых в усилителях мощности. При этом вторичные обмотки 6 со ласующего трансформатора 1 связаны общим магнитным потоком и напряжения, снимаемые с них, синфазны, но из-за слабой связи между вторичными обмотками работа трансформатора не нарушается, если некото рые из вторичных обмоток 6 замкнуты накоротко, например при пробое перехода база-эмиттер одного или несколь ких транзисторов 7. Кпагодаря слабой связи между первичной 5 и вторичными 6 обмотками эквивалентное внутреннее сопротивление каяздой обмотки 6 как источника сигнала возбуждения оказывается боль ше или равно входному сопротивлению транзистора, что приводит к автоматическому изменению мощности возбуждения в зависимости от изменения вхо ного сопротивления транзистора. Так например, при увеличении температуры транзистора его входное сопротивление уменьшается и в результате уменьшается мощность возбуждения транзистора. Таким образом, в процессе работы автоматически регулируется выходная мощность и мощность рассеяния каждог транзистора 7, т.е. выравниваются их электрические режимы, что уменьшает вероятность выхода их из строя и увеличивает надежность усилителя в целом. Кроме того, коллекторы транзисторов 7 могут подключаться к симметричной нагрузке 4 через плавкие предохранители 8, для обеспечения отключения вьшедших из строя транзисторов 7 и защиты источника питания при коротком замыкании любого из транзисто ов 7 усилителя мощности, что также повьшает надежность. Со вторичных обмоток 6 согласующего трансформатора 1 ВЧ сигнал поступает на переходы база-эмиттер транзисторов 7 (точками указано начало обмоток 6). На выходном трансформаторе 3 происходит сложение мощности ВЧ сигналов,генерируемых каждым транзистором 7, и трансформация ее в нагрузку 4. В процессе работы усилителя происходит автоматическое регулирование электрических режимов транзисторов 7. В случае пробоя перехода база-эмиттер любого из транзисторов 7 замыкается одна из обмоток 6, но работа схемы не нарушается из-за рлабой связи мелиу обмотками согласующего трансформатора 1. При пробое перехода коллектор-эмиттер транзистора 7 сгорает соответсТвуюршй предохранитель 8 и устраняет короткое замыкание по постоянному току, чем обеспечивается дальнейшая работа схемы. Таким образом, применение в усилителе мощности входного трансформатора со вторичными обмоткаю, выполненными в виде отдельных секций, расположенных на равном расстоянии одна от другой по периметру магнитопровода и подключенных к переходам база-эмиттер соответствующих транзисторов, а также введение предохранителей в коллекторн5То цепь транзисторов позволяет повысить надежность работы усилителя мощности как за счет автоматического регулирования электрических режимов транзисторов при неидентичности их параметров, так и за счет исключения зависимости работы усилителя от короткого замыкания между электродами транзисторов.

8 в

J

8

ДВУХТАКТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ;МОЩНОСТИ, содержащий в каждом плече п транзисторов, входной трансформатор и симметричную нагрузку, при этом лервичная обмотка входного трансформатора является входной,начало первой вторичной обмотки подключено к базе первого транзистора первого плеча, а конец - к началу второй вторичной обмотки и к об1Дей шине двухтактного усилителя мощности конец второй вторичной обмотки соединен с базой первого транзистора второго плеча, коллекторы п транзисторов первого и второго плеча двухтактного усилителя мощности соединены с соответствующими выводами симметричной нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, змиттеры всех транзисторов объединены и подключены к общей шине двухтактного усилителя мощности, кроме того, в него введены п-1 пар вторичных обмоток, которые подключены к базовым переходам соответствующих п -1 пар транI зисторов, первичная обмотка входного трансформатора равномерно распределе(Л на по периметру магнитопровода,а вторичные обмотки вьтолнены в виде секций, расположенных на равном расстоянии друг от друга по периметру магнитопровода.