Двухтактный усилитель мощности Советский патент 1987 года по МПК H03F1/52 

Изобретение относится к радиоэлок троншсе и может кспользокаться, например;, в усилителях мопщост -; низкой частоты, Б которых для обеспечения надежности используатс) зашита от перегрузки.

Цель иэобретения повыпеггие tia- дежности защиты путем скюкгния зы- ходного тока короткого замыкания.

На чертеже предстзвлека. тркв-дк- пиальная электрическая схема р;Бух- тактного усилителя мопшости,

Дв ух так ус iin ит е: л ь цно г т и содержит первый и второй 2 тран- зисторые Имеющие п-р-п-струк -уру,, третий 3, четвертьй 4, иятлп 5 и шестой 6 транзнсторЫр нмеюгдне р-п-р- структуру5 седьмой 7 и восьмой С транзисторы, имеющие n-p-iv-c г рук туру, первый 9, агорой 0 тр ; гий П четвертый 12 „ пятьй 1,3, шес ;ой ;4 резисторы, резистнзньш делитель на ра- зисторах 15 и 16, шины 17 и 18 и о;з-- щую шину 19 источника питаимя. выходную шину 20.

.- Дв у-хтатктный усилитель мо1дности работает следующим образом,

В режиме покоя транзисторь: ), 5. 3, 7, в, 8 открыты, токи покоя через них соответствуют начальном;/ сг- егиенш .для снижения нелинейных искглжеггий Л1е пи смектения могут боп ь вьшолнень различно (ке показакь:) . Посколз::Ку -f-pa : зисторы 2 и 4 закрыты, токи покоя транзисторов 1 и 3 оцинакозы, Коллек торньп ток покоя транзистора 5 проходит через резистор 1; и практически соответствует коллек л Орнс;му току транзистора 8. Коллекторный ток по-- коя транзистора 7 проходит через резистор 1 и практически соот ввтст- вует коллекторному току тра.чаи Ггор;:. 6. Потенциалы mmi 19 и 20 долхчмь со- ответствовать один другому т,е, бы-г нулевыми о Яапряже гие ка змнттг.рнэм переходе транзистора 2 определлетск разностью напряжения на эмиттериом переходе транзистора 1 и па,ден11Я нг:/- пряжения на резисторе 1, Напркжепие на эмиттерном переходе трансистсра А определяется разностью напря:жения на эмиттерном переходе тра.кзнстора 3 и напряжения па резисторе 12 Сопротивление резисторов 11 и )2 выбирается так, что транзисторы 2 и 4 закрыты, а эмиттерные перехоил имеют начальное смещение порядка 0,3 В. Это напряжение оказьшается приложс ч0

nvjiNi и к соответстзуюгцим резисторам 10 и 9j вызьюая через них незначи- тс льный ток, хоторьц. мож-ио практически пренебречь.

Базы транзисторов б и 8 связываются с соответстнуюш, выходами пред- варите.г-ьного .авут.-Г ахтного каскада. 11Сли этот каскад яв,-1яется и входным, оч можсл строиться ло диффер-гкпи- альной схеме.

В динамическом р15жиме (короткого зачыкания нагрузки нет) при работе, ндаример, верхнего илеча ток эмиттера тра -;зистсра 1 (общий коллектор) проходит на пягру зку-. подключаем т) к -лине 20з чрраз резистор ;5, созда- ГоЛ на его сопротиЕлении падение на- арн;ксния. Транзистор 3 п;)и этом зак- pbi-вается. 1 еобход смый ток базы тран- : : rjTOpa 1 обес;:1ечипае ся транзистором 3., работаюи-им г:о схеме с общим .;h TTepOM. Иеобходикьй ток базы тран- SHCi Opa 5 обеспечивается при этом Т эан зистором бр работаыщкг- по схеме с общим коллектором, возрастающий кол.1ек Ориьш ток транзистора 6 замы- казгся чере : резистор lO, напрнже- ,2 f .a котором прак : ичс;ски соответст- ;угт вьтхо,д1юму Ийпряжекию усилител;; . i;jM этом Т ок Ч; рез 1;гзистор 12 мож- ,-;о ;читать н€;и ;;менн1м. Сопротивление резисторд 10 (и ток - ерез ) мож- :;о вь;брать так, ч го часть кг:лл ктор- ного тока транзистора б проходит дополнительно чарез рс зистор 1 2 ,для .крьгва1шя 7-ранзис7)ра 4, практически гранзистор 4 и без лтого оказывается закрытьЕ-i, так как вместе с увеличением падения напряжения на сопро1 ; Ji е и ИИ рез не то р а

падает напряже

лие на эмиттерном переходе транзистооа

который эакрыпается. закрываются и транзисторы 7 ;-: 8. Увеличив- ;;1ийся ГОК через резргстор 9, замь;ка- яс ) через резистор 1 поддерж:- ; ает м транзксто 2 j, так как умень- :; ,.;т напряжение на аго эмиттерном пе- рчходе и соответстБ«;нтсо --гйеличивает Г ГЗ.прякение н;-. его коллекторном п,з- ;:л;хсдй , При заботе нижнего плеча все . роисхопит а талогично,

При кэротком замыкании нагрузки, работает верхнее плечо усили- та.мя, транзистор 2 с ткрьгзается и кол- лехторпьЕ- током шунтирует вход грангде TJ

3S 1в

31

зистора 1, ограничивая входной сигнал и выходной ток короткого замыка- .кия. Амплитуда выходного тока короткого замыкания

I DUX. к. 5 (U,sj+If2R,,-U,j,J/ /(R,j.+ ) 1

напряжение на эмиттерном переходе транзистора 1 в режиме покоя;

амплитуда напряжения на эмиттерном переходе транзистора 2;

Ij-j- амплитуда тока базы транзистора 2; и R - сопротивления соответственно резисторов 11 и

15

вь/х1 выходное сопротивление транзистора I при коротком замыкании на выходе.

и

Э5 2

R

И

Достижению малого значения I.,.., .

вЬ Л KvJ,

способствуют уменьшение коллекторного тока транзистора 8 до нуля, так как этот транзистор (вместе с транзисторами 3 и 7) закрьшается при работе верхнего плеча двухтактного усилителя мощности. Ограничение выходного тока короткого замыкания позволяет обеспечить надежную защиту от перегрузки при включении в каждом плече оконечного каскада как двух, так и одного транзистора по схеме с общим коллектором, причем резистив- ный делитель на выходе может быть относительно- низкоомным (сопротивление резисторов 15 и 16 порядка 0,2 QM). Это соответствует уменьшенным поте- :рям напряжения в каждом плече двух- ;тактного усилителя мощности, что особенно важно при низковольтных источниках питания, например от батарей.

Составитель И.Водяхина Редактор И.Горная Техред И.Попович Корректор А.Тяско

.- ..-.- .

Заказ 5297/56 Тираж 900Подписное

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

Q

5

0

5

0

17

Формула изобрете-ния

Двухтактный усилитель мощности, содержащий первый и второй транзисторы, имеющие п-р-п-структуру, третий и четвертый транзисторы, имеющие р-п-р-структуру, эмиттеры первого и третьего транзисторов, включенных по схеме с общим коллектором, объединены через резистивный делитель, средняя точка которого является выходом двухтактного усилителя мощности, коллекторы второго и четвертого транзисторов подключены к базам соответ- твенно первого и третьего транзисторов, эмиттеры - к эмиттерам соответственно третьего и первого транзис- .торов, базы - к первьм выводам соответственно первого и второго резисторов и через третий и четвертый резисторы к коллекторам соответственно второго и четвертого транзисторов, отличающийся тем,.что, с целью повьшения на/;ежности защиты путем снижения выходного тока короткого замыкания, введены пятый, шестой транзисторы, имеющие р-п-р-структуру, седьмой, восьмой транзисторы, имеющие п-р-п-структуру, пятый и шестой резисторы, включенные между эмиттером и базой соответственно пятого и седьмого транзисторов, вклю- чанных по схеме с общим эмиттером, коллекторы которых подключены к базам соответственно первого и третьего транзисторов, а базы - к эмиттерам соответственно шестого и восьмого транзисторов, базы которых являются соответствующими входами двухтактного усилителя мощности, а коллекторы подключены к первым выводам соответственно второго и первого резисторов, вторые выводы которых подключены к общей шине.

Изобретение относится к радиоэлектронике и обеспечивает повьшение надежности защиты путем снижения выходного тока короткого замыкания. Двухтактный усилитель мощности содержит транзисторы (Т) 1,2,7,8, имеющие п-р-п-структуру, Т 3-6, имеющие р-п-р- структуру, резисторы 9-14, реэистив- ный делитель на резисторах 15-16. Введены Т 5,6,7,8 и резисторы 13„14 . 1 ил. /7 (Л