Усилитель мощности Советский патент 1987 года по МПК H03F3/20 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиотехнических устройствах различного назначения.

Цель изобретения - расширение час- тотно.го диапазона в область высоких частот и повышение линейности коэффициента передачи.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя мощности.

Усилитель мощности содержит входной каскад 1, п зедвыходной каскад 2, выходной каскад 3. Входной каскад 1 выполнен на первом и втором транзисторах 4 и 5, генераторе 6 тока, нагрузочном резисторе 7, резисторе 8. Предвыходной каскад 2 выполнен на первом и втором транзисторах. 9 и 10 и дополнительном транзисторе 11, токо- задающем элементе 12, первом и втором источниках 13 и 14 напряжения смещения. Выходной каскад 3 выполнен на первом и втором полевых транзисторах 15 и 16, резисторах 17 и 18 смещения. Усилитель содержит также первый и второй резисторы 19 и 20 обратной, связи, источник 21 питания со средней точкой, дополнительный источник 22 питания, нагрузку 23.

Усилитель мощности работает следующим образом.

Усиливаемый сигнал подается относительно общей шины усилителя мощности на базу первого транзистора 4 входного каскада 1, вьшолняющего рол эмиттерного повторителя. Далее сигнал с эмиттера первого транзистора 4 поступает на базу второго транзистора 5, включенного по схеме с общим эмиттером. Этот транзистор производит основное усиление входного каскада 1. Напряжение сигнала, усиленного входным каскадом 1, снимается с нагрузочного резистора 7 и подается на вход предвыходного каскада 2 - на базу первого транзистора 9 который, усиливая входной ток сигнал создает примерно одинаковые по величине токи эмиттера и коллектора. I

Эти токи замыкаются через эмиттер но-базовые переходы второго и дополнительного транзисторов 10 и 11, обладающие очень низким входным сопротивлением. Так как на базы второго и дополнительного транзисторов 10 и 11 от первЬго и второго источников 13 и 14 напряжения смещения со

ответственно подаются напряжения, поддерживающие эти транзисторы в активном режиме, то токи эмиттеров транзисторов почти полностью передаются в коллекторные цепи транзисторов, где они, создавая противофазные падения напряжений на резисторах 17 и 18 смещения управляют током мощных первого

и второго полевых транзисторов 15 и 16.выходного каскада 3, работающего в режиме В (или АВ), который определяется величиной напряжения отсечки первого и второго полевых

транзисторов 15 и 16, величиной резисторов 17 и 18 смещения, величиной напряжения первого источника 13 напряжения смещения и величиной токо- задающего элемента 12.

С вькода выходного каскада 3, являющегося одновременно выходом усилителя мощности, сигнал поступает , на нагрузку 23 и через первый резистор 19 обратной связи - к точке соединения второго резистора 20 обратной связи и эмиттера второго транзистора 5. Выбором величин первого и второго резисторов 19 и 20 обратной связи задается коэффициент усиления

усилителя мощности.

Поскольку величины первого и второго резисторов 19 и 20 обратной связи могут быть выбраны достаточно малыми и учитывая, что второй транзис-: тор 5 для сигнала обратной связи работает в схеме с общей базой и первый транзистор 9 предвыходного каскада 2 нагружен на низкоомные входные сопротивления дополнительного и , второго транзисторов 11 и 10, а так-; же то, что эти транзисторы работают в режиме с общей базой, задержка распространения сигналов в петле обратной связи становится минимальной.

Снижение времени распространения сигналов в петле обратной связи позволяет усилителю мощности с полевыми транзисторами в выходном каскаде 3 расширить диапазоны усиливаемых частот в область высоких частот и повысить линейность.

Формула изобретения

55 Усилитель мощности, содержащий выходной каскад, выполненный по двухтактной схеме на первом и втором полевых транзисторах, имеющих одну структуру, параллельно переходам затвор-исток которых включены соответствующие резисторы смещения, причем сток первого и исток второго полевых транзисторов соединены соотве-гст- венно с первой и второй шинами источника питания со средней точкой, соединенной с общей шиной, и дополнительный источник питания, первая шина которого подключена к второй шине источника питания со средней точкой, а также предвыходной каскад, выполненный на первом и втором транзисторах, имеющих одну структуру, эмиттеры которых объединены и подключены через токозадающий элемент к второй шине дополнительного источника питания, коллектор второго транзистора предвыходного каскада соединен с затвором второго полевого транзистора, входной каскад, выполненный на первом и втором транзисторах, причем структура второго транзистора входного каскада противоположна структуре первого транзистора предвыходного каскада, коллектор второго-транзистора входного каскада подключен к базе первого транзистора предвыходного каскада и через нагрузочный резистор - к второй шине дополнительного источника питания, а также первый резистор обратной связи, соединенный одним выводом с объединенными стоком и истоком перСоставитель И.Водяхина Редактор И.Касарда Техред И.Попович Корректор А.Тяско

Заказ 3979/56 Тираж 901 Подписное 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

5

0

5

0

вого и второго полевых транзисторов, и второй резистор обратной связи, со- единенньм одним выводом с общей шиной, отличающийся тем, что, с расширения частотного диапазона в область высоких частот и повьш е- ния линейности коэффициента передачи, база первого транзистора входного каскада является входом усилителя мощности, эмиттер первого и база второго транзисторов входного каскада соединены и через введенный генератор тока подключены к второй шине источника питания со средней точкой, к первой шине которого подключен коллектор первого транзистора входного каскада, другие выводы первого и второго резисторов обратной связи соединены и подключены к эмиттеру второго транзистора входного каскада, между коллектором первого тр анзистора предвыходного каскада и затвором первого полевого транзистора введен эмиттер-коллектор дополнительного транзистора, имеющего структуру второго транзистора предвыходного каскада, база которого через введенньш первый источник напряжения смещения, а база дополнительного транзистора через введенный второй источник напряжения смещения, подключены к второй пшне дополнительного источника питания.

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение частотного диапазона в область высоких частот (ВЧ) и повышение линейности коэффициента передачи. Усилитель (У) содержит входной каскад 1, предвыходной каскад 2, выходной каскад 3, резисторы 19 и 20 обратной связи,-источник 21 питания со средней точкой, дополнительный источник 22 питания и нагрузку 23. Каскад 1 выполнен на транзисторах (Т) 4 и 5, генераторе 6 тока, нагрузочном резисторе 7 и резисторе 8. Каскад 2 выполнен на Т 9 - 11, токозадающем элементе 12, источниках 13 и 14 напряжения смещения. Каскад 3 выполнен на полевых Т 15 и 16 и.резисторах 17 и 18 смещения. Снижение времени распространения сигналов в петле обратной связи позволяет У с полевыми Т 15 и 16 в каскаде 3 расширить диапазоны усиливаемых частот в область ВЧ и повысить линейность, 1 ил о (Л