Каскодный усилитель Советский патент 1987 года по МПК H03F3/42 

112

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в высоковольтных быстродействующих радиотехнических устройствах различного назначения.

Цель изобретения - увеличение быстродействия при сохранении максимального уровня выходного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема каскод- ного усилителя.

Каскодный усилитель содержит входной транзистор 1, включенный по схеме с общим эмиттером, N транзисторов 2, включенных по схеме с общей базой нагрузочный делитель напряжения на (N+1) резисторах 3 и N последовательных LR-цепей 4 на катушке 5 индуктивности и первом дополнительном резисторе 6, N конденсаторов 7, N депей 8 обратной связи (ОС) в виде последовательной RC-цепи на втором дополнительном резисторе 9 и дополнительном конденсаторе 10, а также резисторы 11 смещения.

Каскодный усилитель работает следующим образом.

До подачи усиливаемого сигнала в базу входного транзистора 1 постоянное напряжение равномерно распределяется на транзисторах каскодного усилителя делителем напряжения смещения на разисторах 11 смещения, величины Сопротивлений которых выбираются высокоомными. Входной сигнал, поступающий в базу входного транзистора 1, усиливается, инвертируется и с его коллектора поступает в эмиттер Первого-транзистора 2, открывая его и последующие транзисторы 2. Ток сигнала, протекаюищй через резисторы 3, первые дополнительные резисторы 6 и катушки 5 индуктивности, вызывает на ш-1х. изменения напряжения. Эти напряжения, снимаемые с резисторов 3, передаются через N .конденсаторов 7 на базы соответствующих транзисторов 2, чем достигается 50 равномерное распр еделение напряжений, необходимое для надежной работы каскодного усилителя. Кроме того выход- ное напряжение, снимаемое с первых дополнительных резисторов 6 и кату- 55 шек 5 ин,цуктивности, передается че- : рез N цепей ОС в эмиттеры транзисто- ров 2, что обеспечивает большую равномерность его распределе шя, так

30

35

40

45 .

5

0

5

как оно распределяется непосредственно между транзисторами 2 и не зависит от разброса коэффициентов усиления по току этих транзисторов 2.

Напряжение, снимаемое с первых дополнительных резисторов 6 (совме щающих функции нагрузочных элементов и элементов обратной связи) и передаваемое в эмиттеры транзисторов 2 через цепи 8 ОС, является напряжением положительной обратной связи без принципиальных ограничений частотных свойств транзисторов 2. Это напряжение лавинообразно ускоряет открывание транзисторов 2, тем самым по- вьшает быстродействие каскодного усилителя. При этом резисторы 3, первый 6 и второй 9 дополнительные резисторы совмещают между собой функции демпфирующих элементов, включаемых параллельно транзисторам 2, т.е. элементов, подавляющих колебательный процесс на переднем фронте импульсов, Эта колебательность вы.з- вана корректируюгдами катушками 5 индуктивности.

50 55

Кроме того, быстродействие дополнительно повышается введением кату30 шек 5 индуктивности (совмешдющих так же, как и резисторы функции нагрузочных элементов и элементов обратной связи, как положительной так и отрицательной, и элементов ком35 пенсации паразитных емкостей коллектор-база и коллектор-эмиттер

транзисторов 2) , которь в позволяют уменьшить глу бину отрицательной обратной связи и увеличить глубину

40 положительной обратной связи с ростом частоты. Это обусловлено тем, что напряжения положительной обратной связи снимаются с первых допол- 1-штельных резисторов 6 до подачи на

45 катушки 5 индуктивности, а напряже- . ния отрицательной обратной связи сгшмаются после передачи через катушки индуктивности 5 с резисторов 3, Причем действие положительной обратной связи обеспечивается, во всем диапазоне рабочих частот каскодного усилителя.

Формула изо бретения

Каскодный усилитель, содержащий последовательно соединенные по постоянному току между шинами источника питания входной транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, N транзисторов, включенных по схеме с общей базой, нагрузочный делитель напряжения, имеющий N отводов, соединенных через соответствующие N конденсаторов с базами одноименных транзисторов, и вьшолненный на (N+I) резисторах, первый из которых одним выводом соединен с шиной источника питания, другим выводом с первым отводом, а (К+1)-й резистор одним выводом с коллектором N-ro транзистора, являющимся выходом каскодного усилителя, отличающийся

тем, что, с целью увеличения быстродействия при сохранении максимального уровня выходного напряжения, в .нагрузочный делитель напряжения введены N последовательных LR-цепей, включенных соответственно между i-M и (i+l)-M резистором, где , 2,3...N, а также введены N цепей обратной связи, выполненных в виде последовательной RC-цепи и включенных соответственно мезкду точкой соединения (i+l) резистора G i-ой последовательной LR-цепью и змитте ром i-ro транзистора.

15

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение быстродействия при сохранении ма ксимального уровня выходного напряжения. Каскодный у-ль содержит входной транзистор (Т) 1, N Т 2, (N + I) резисторов 3, N последовательных ЬЕ цепей 4, N конденсаторов 7, N цепей 8 обратной связи (ОС), а также резисторы 11 смещения. Цель достигается путем лавинообразного ускорения открывания Т 2 с помощью введенных LR-цепей 4 и цепей ОС 8. 1 ил. а (Л