Двухтактный усилитель Советский патент 1985 года по МПК H03F3/26 

111 Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться в выход ных каскадах усшштапей низкой частоты. Цель изобретения - уменьшение нелинейных и частотных искажений. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема двухтакт ного усилителя. Двухтактный усилитель содержит в каждом плече первый транзистор 1 (2), второй транзистор 3(4) и резис тор 5(6), а также содержит первый 7 и второй 8 диоды, первый 9, второй 10, третий 11 и четвертый 12 конден саторы, третий 13 и четэертьй 14 транзисторы, первый 15 и второй 16 дополнительные диоды, элемент 17 гальванической развязки, дополнител ные элементы 18 и 19 гальванической развязки, нагрузочный резистор 20, источник 21 питания. Двухтактный усилитель работает следуняцим образом. Как в исходном состоянии, так и , при работе двухтактного усилителя напряжения на втором 10 и третьем ,11 конденсаторах устанавливаются рав ными Е/2, на первом конденсаторе 9 Е/4, а на четвертом конденсаторе 12 3 Е/4, где Е - напряжение источника 21 питания. Все эти конденсаторы имеют большие емкости и поэтому напряжения на них практически постоянны. Плечи двухтактного усилителя работают поочередно, а один полупериод усиливаемого колебания работают первый 1, второй 3 и четвертый 14 транзисторы а в другой - первый 2, второй 4 и третий 13 транзисторы, причем вторые транзисторы 3 и 4 работают только при больших мгновенных значениях усиливаемого колебания. В первый полупериод при малых мгновенных значениях работают одновременно первый 1 и четвертый 14 транзисторы. Ток коллектора первого транзистора 1 про текает через первый диод 7, четвертый конденсатор 12, нагрузочный { езистор 20 и источник 21 питания. Напряжением питания в данном случае является разность напряжений источни 21 питания и четвертого конденсатора 12. Эта разность равна Е/4. Ток коллектора четвертого транзистора 14 пр текает через второй дополнительный диод 16,первый конденсатор 9, нагру зочный резистор 20, второй конденсатор 10, а напряжением питания является разность напряжений на втором 10 и первом 9 конденсаторах, равная тоже Е/4. Токи первого 1 и четвертого 14 транзисторов протекают через нагрузочный резистор 20 одновременно в одном и том же направлении, При больших мгновенных значениях колебания напряжение коллектор-эмиттер первого транзистора 1 становится малым, и открывается второй транзистор 3. Его ток коллектора течет через третий конденсатор 11, нагрузочный резистор 20, источник.21 питания и через первый транзистор 1, а напряжением питания является разность напряжений источника 21 питания и третьего конденсатора 11, равная Е/2. После отпирания второго транзистора 3 напряжение на нагрузочном резисторе 20 от протекания его тока возрастает и за-., пирает первый 7 и второй 16 дополнительные диоды. Во второй полупериод аналогично работают первый 2, второй 4 и третий 13 транзисторы. При малых мгновенных значениях Колебания работают одновременно первый 2 и третий 13 транзисторы. Ток первого транзистора 2 течет через нагрузочный резистор 20, первый конденсатор 9 и второй диод 8, а ток ;ретьего транзистора 13 - через второй конденсатор 10, нагрузочный резистор 20, четвертый конденсатор 12 и первьй дополнительньй диод 15. При больших мгновенных значениях открывается второй транзистор 4. Его ток течет через первый транзистор 2, нагрузочный резистор 20 и третий конденсатор 11, который в это время является источником напряжения питания, равным Ё/2. После открывания второго транзистора 4 напряжения на нагрузочном резисторе 20 возрастает, и второй 8 и первьй 15 дополнительный диоды запираются. I В каждый полулериод при больших мгновенных значениях колебания напряжение питания составляет Е/2, а при малых мгновенных значениях - Е/4, т.е вдвое меньше, что и уменьшает расход энергии питания, т.е.обеспечивает повышенный коэффициент полезного действия . Череэ каждый из конденсаторов токи, прс текающие в разные полуперио-. ды, равны по величине, но противоположны по направлению. Поэтому напряжения на конденсаторах в среднем за период не зависят от амплитуды усиливаемого колебания. В случае использования источника 21 питания со средней точкой, которая является общей шиной, отпадает необходимость включения второго 10 и тре т-ьего 11 конденсаторов. В этом рлучае эмиттеры третьего 13 и четвертого 14 транзисторов подключены к общей пшне, а объединенные коллекторы вторых транзи ;т6|ров 3 и 4 непосредственно подключены к нагрузочному резистору 20. Кроме этого, элемент 17 гальванической развязки и дополнительные элементы 18 и 19 гальванической развязки могут быть выполнены в виде разделительных конденсаторов.

ДВУХТАКТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий в каждом плече последова-.. тельно соединенные по постоянному току первый и второй транзисторы, включенные по схеме с общим эмиттером, базы которых объединены через резистор, причем структура первого и второго транзисторов первого плеча противоположна структуре первого и второго транзисторов второго плеча двухтактного усилителя, а также первый и второй диоды, причем.анод первого диода подключен к коллектору первого транзистора первого плеча, катод второго диода - к коллектору первого транзистора второго плеча двухтактного усилителя, а анод второго диода через первый конденсатор соединен с первым выводом нагрузоч ного резистора, второй вывод которого подключен к общей шине, а также третий и четвертьй транзисторы, имеющие структуру первого и второго транзисторов соответственно второго и первого плеч двухтактного усили- ., теля, базы которых объединены и через элемент гальванической развязки подключены к источнику входного сигНсша, эмиттеры объединены и через второй конденсатор подключены к общей шине, а коллектор второго транзистора второго плеча через третий конденсатор соединен с первым выводом нагрузочного резистора, отличающийся тем, что, с целью .уменьшения нелинейных и частотных искажений, введены первый и второй дополнительные диоды, четвертый конденсатор, который включен между катодом первого диода и нагрузочным резистором, коллекторы вторых транзисторов первого и второго плеч двухтактного усилителя объединены, анод первого дополнительного диода подключен к катоду первого диода , а катод - к коллектору третьего :л транзистора, анод второго дополнит ел ьг35 N3 ного диода соединен с коллектрроя четвертого транзистора, а катод эо с анодом второго диода, причем базы вторых транзисторов первого и второго плеч двухтактного усилителя через соответствующие дополнительные элементы гальванической развязки подключены к источнику входного сигнала.