Двухтактный усилитель мощности и его варианты Советский патент 1985 года по МПК H03F3/26 

2. Двухтактный усилитель мощности, содержащий трансформатор, а также регулируемый источник питания в каждом плече, выполненный в виде гальванического элемента, регулирующего транзистора, управляющего транзистора противоположной структуры, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора, и диода, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД и снижения мощности потерь, в каждое плечо введены дополнительный гальванический элемент, и вспомогательный диод, между соответствующими выводами регулируемых источников питания введены два последовательно соединенных дополнительных диода, а трансформатор выполнен с одной вторичной обмоткой, первичная обмотка которого подключена параллельно общей нагрузке, причем эмиттер каждого управляющего транзистора подключен к точке соединения выхода двутактного усилителя

мощности с общей нагрузкой, другая шина которой соединена через последовательно соединенные дополнительный гальванический элемент, регулирующий транзистор и гальванический элемент к соответствующему выводу регулируемого источника питания при этом одна точка соединения регулирующего транзистора и вспомогательного гальванического элемента подключена через согласно включенный диод к соответствующему выводу регулируемого источника питания, а другая точка соединения регулирующего транзистора и гальванического элемента соединена через согласно включенный вспомогательный диод к другой щине общей нагрузки, а точка соединения дополнительных диодов подключена к одному выводу вторичной обмотки трансформатора, другой вывод которой соединен с базой управляющего транзистора каждого плеча.

1. Двухтактный усилитель мощности, содержащий трансформатор, а также регулируемый источник питания в каждом плече, выполненный в виде гальванического элемента, регулирующего транзистора, управляющего транзистора противоположной структуры, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора, и диода, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и снижения мощности потерь, в каждое плечо введены дополнительный гальванический элемент и вспомогательный диод, а трансформатор выполнен с двумя вторичными обмотками, первичная обмотка которого подключена параллельно общей нагрузке, причем эмиттер каждого управляющего транзистора подключен к точке соединения выхода двухтактного усилителя мощности с общей нагрузкой, другая щина которой присоединена через последовательно и согласно соединенные дополнительный гальванический элемент, регулирующий транзистор и гальванический элемент к соответствующему выводу регулируемого источника питания, при этом одна точка соединения регулирующего транзистора и вспомогательного гальванического элемента подключена через согласно включенный диод к соответствующему выводу регулируемого источника питания, а другая точка соедиI нения регулирующего транзистора и гальванического элемента соединена через соглас(О но включенный вспомогательный диод с другой шиной общей нагрузки, а между соответствующим выводом регулируемого источника питания и базой управляющего транзистора каждого плеча включена соответствующая вторичная обмотка трансформатора. о о: ;о Од

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в выходных каскадах усилителей низкой частоты с питанием от батарей, применяемых, например, в переносных электромегафонах, радиоприемниках.

Цель изобретения - повышение КПД и снижение мощности потерь.

На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы вариантов двухтактного усилителя мощности.

Двухтактный услитель мощности содержит транзисторы 1 и 2 выходного каскада, общую нагрузку 3, трансформатор 4, регулируемые источники 5 и 6 питания, гальванический элемент 7, регулирующий транзистор 8, управляющий транзистор 9, противоположной структуры, диод 10, дополнительный гальванический элемент 11, вспомогательный диод 12, дополнительные диоды 13 и 14.

Двухтактный усилитель мощности работает следующим образом.

Верхние и нижние плечи усилителя работают поочередно в режиме класса В. Пусть в течение первого полупериода работает верхнее плечо. На вход транзистора 1 выходного каскада поступает усиливаемый сигнал, в результате чего ток транзистора 1 выходного каскада нарастает и изменяется в соответствии с формой входного сигнала. Этот ток протекает от регулируемого источника 5 питания через общую нагрузку 3. При малых мгновенных значениях усиливаемого сигнала напряжение на коллектореэмиттере транзистора 1 велико, оно больще

напряжения на вторичной обмотке трансформатора 4, поэтому управляющий транзистор 9 заперт. Регулирующий транзистор 8 также заперт. При этом при малых S мгновенных значениях усиливаемого сигнала гальванический элемент 7 и дополнительный гальванический элемент 11 соединены параллельно, а значит напряжения питания понижено вдвое (по сравнению с суммарным), что и обусловливает уменьщение энергии питания, т. е. повышение КПД. По мере увеличения мгновенного значения усиливаемого сигнала напряжение на вторичной обмотке трансформатора 4 растет, а напряжение на транзисторе I падает, поэтому

5 управляющий транзистор 9, а значит и регулирующий транзистор 8 открываются. Тем самым гальванический элемент 7 под-ключается последовательно дополнительному гальваническому элементу 11. Общее напряжение питания удваивается. В связи

0 с тем, что в цепь вторичной обмотки трансформатора 4 входит промежуток коллекторэмиттер транзистора 1 или 2, то управляющий и регулирующий транзисторы 9 и 8 скачком открыться не могут, они работают

с в аналоговом режиме. Вследствие этого, регулирующий транзистор 8 рассеивает на себе часть мощности потерь двухтактного усилителя.

Благодаря тому, что регулирующий транзистор 8 (для одного плеча, и аналогичный

транзистор для другого плеча) работает

в аналоговом режиме, напряжение сложного

источника питания меняется плавио, что дополнительно понижает мощность потерь на транзисторах 1 и 2, а следовательно, и увеличивает КПД двухтактного усилителя. Работа двухтактного усилителя мощности, представленного на фиг. 2, почти ничем не отличается от выщеизложенной. Разница

лишь в том, что в каждый полупериод работает одна вторичная обмотка трансформатора 4, которая открывает либо через дополнительный диод 13, управляющий транзистор 9 верхнего плеча, либо через дополнительный диод 14 управляющий транзистор 9 нижнего плеча.

Фиг. 2