Двухтактный усилитель Советский патент 1987 года по МПК H03F3/26 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в аналоговых схемах.

Цель изобретения - расширение диапазона выходного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема двухтактного yci-тителя.

Двухтактный усилитель содержит по- левые транзисторы 1 и 2 входного каскада, полевые транзисторы 3 и 4 первого промежуточного каскада, первый 5 и второй 6 дополнительные полевые транзисторы, полевые транзисторы 7 и 8 второго промежуточного каскада, резистор 9, полевые транзисторы 10 и 11 выходного -каскада, треттий 12 и четвертый 13 дополнительные полевые транзисторы.

Двухтактный усилитель работает следующим образом.

В статическом релсиме выходное напряжение схемы близко к нулю или половине напряжения источника - при однополярном питании. Полевые транзисторы 1 - 4, 7, 8 - открыты, 10 - 3 - закрыты. По цепи, содержащей резистор 9 и полевые транзисторы 7, 8 протекает постоянный ток, величина которого не зависит от уровня входно но сигнала. При повьЕпении напряжения на затворах полевых транзисторов 7 и 8 до уровня (Е - Уд) где Е„ - напряжение питания, V - пороговое напряжение, полевой транзистор 7 зак рывается, 12 - открывается, а ток остается постоянным. Аналогично происходит переключение тока из полевого транзистора 8 в транзистор 13 ПРИ -снижении напряжения до уровня - (Е j - Vj). Таким образом, пары транзисторов 7, 12 и 8, 13 действуют как переключатели тока, управляемые напряжением на стоках транзисторов 5 и

6,которое близко к выходному. Одновременно с этим, группы транзисторов 10, 7, 12 и П, 8, 13 формируют две схемы сложных отражателей тока, управляющих выходными транзисторами

10 и П. Эти отражатели тока включаются только при определенном уровне выходного сигнала, т.е. выполняют функции амплитудного дискриминатора. Порог дискриминации V определяется напряжением источников питания, удельной крутизной полевых транзисторов

7,8 и величиной резистора 9 - в соответствии с приближенны - соотношением

V,

t (Е„ - V, - V(E, - 2Vo)/R)7

Q

5

0

5

0

0

5

Если размах выходного напряжения не достигает пороговых значений, то полевые транзисторы 7 и 8 остаются в открытом состоянии, а полевые транзисторы 10 - 13 - в закрытом. Необ- хо,цимый ток в нагрузке обеспечивает выходной каскад сигналов малого уровня на полевых транзисторах 3 и 4, включенных по схеме с обищм стоком. Этим достигается снижение выходного сопротивления усилителя. При превьппе- нии выходным напряжением одного из пороговых уровней закрьшается соответствующий полевой транзистор 7 или 8 в зависимости от полярности сигнала. В результате срабатывания ключевого элемента ток, протекающий через резистор 9, переключается в один из транзисторов, формирующий отражатели тока 12 или 13. Это вызывает вютю- чение одного из полевых транзисторов - 10 или 1 и соответствующее возрастание амгшитуды выходного сигнала, так как к нагрузке дополнительно подключается выходной каскад высокого уровня на полевых транзисторах 10, П, включенных по схеме с общим истоком. При этом размах выходного сигнала может достигать уровней пи- 5 тающих напряжений, что недостижимо для каскада на истоКовых повторителях.

Формула изобретения 0

Двухта1стный усилитель, содержащий последовательно соединенные входной каскад, вьтолненный на полевых транзисторах, имеющих разную структуру, 5 включенных по схеме с общим истоком, и первый промежуточный каскад, выполненный на полевых транзисторах, I имеющих разную структуру, включенных

по схеме с общим стоком, между затворами . которых включены последовательно соединенные по постоянному току . первьй и второй дополнительные полевые транзисторы, имеющие разную структуру затворы которых объединены и подключены к стокам этих транзисторов , при этом полевой транзистор каждого плеча входного каскада имеет ту.же структуру, что и структура дополнительного транзистора, и противоположную структуре транзистора данного плеча первого промежуточного каскада, отличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона выходного напряжения, введены последовательно соединенные второй промежуточный каскад, вьтолнен- ный на полевых транзисторах, имеющих разную структуру, включенных по схеме с общим истоком, затворы которых объединены и подключены к точке соединения затворов дополнительных полевых транзисторов, а между стоками введен резистор, и выходной каскад, вьшолненный на полевых транзисторах, имеющих разную структуру, включенных по схеме с общим истоком, стоки

Редактор М.Товтин Заказ 3407/54

Составитель Н.Дубровская

Техред ..В. КадарКорректор В.Бутяга

Тираж 901Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

которых объединены и соединены с точкой соединения истоков транзисторов первого промежуточного каскада и являются выходом двухтактного усилителя, а параллельно каждому транзистору второго промежуточного каскада включены третий и четвертый дополнительные полевые транзисторы соответственно, затворы которых соединены с соответствующими стоками этих транзисторов и затворами транзисторов выходного каскада, при этом структура полевого транзистора каждого плеча первого промежуточного каскада, дополнительного транзистора и полевого транзистора выходного каскада соответствует структуре полевого транзистора данного плеча входного каскада.

Изобретение относится к электронике и обеспечивает расширение диапазона выходного напряжения. У-ль содержит полевые транзисторы (ПТ) 1 и 2 входного каскада, ПТ 3 и 4 первого промежуточного каскада, дополнительные ПТ 5 и 6, ПТ 7 и 8 второго промежуточного каскада, резистор 9, ПТ 10 и 11 выходного каскада, дополнительные ПТ 12 и 13. 1 ил.