Каскодный усилитель Советский патент 1987 года по МПК H03F3/42 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в выходных каскадах, работающих в режиме класса Д.

Цель изобретения - повьшение КПД усилителя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема каскодно- го усилителя.

Каскодный усилитель содержит высоковольтный источник 1 питания, первый 2 и второй 3 транзисторы, нагрузку 4, первый резистивный делитель 5 напряжения, низковольтный источник 6 питания, первый 7 и второй 8 обратносмещенные диоды, второй делитель 9 напряжения, резистор 10, дополнительный прямосмещенный диоД 11, конденсатор 12 и фильтрующий конденсатор 13.

Кйскодный усилитель работает следующим образом.

Если в базу первого транзистора 2 поступает открывающий его сигнал, то падение напряжения на его коллек- торно-эмиттерном переходе минимальное, поэтому от низковольтного источника 6 питания через первый прямосмещенный диод 7 и переход база - эмиттер второго транзистора 3 протекает отпирающий ток, благодаря чему второй транзистор 3 также открыт. Второй обратносмещенный диод 8 предотвращает выход второго транзистора 3 в режим насыщения. При поступлении в базу первого транзистора 2 запирающего сигнала он запират ется. Потенциал отвода первого ре- зистивного делителя 5 равен половине напряжения, приложенного к последовательно соединенным первому 2 и второму 3 транзисторам, благодаря чему первый прямосмещенный диод 7 закрыт. Ток базы второго транзистор 3 мал, так как в цепи его эмиттера включен закрытый первый транзистор 2 Напряжение на эмиттере второго транзистора 3 близко к напряжению на его базе, а поскольку к базе второго транзистора 3 приложено напряжение, равное половине полного напряжения, приложенного к последовательно соединенным первому 2 и второму 3 транзисторам, то напряжение .на транзисторах распределяется поровну

При переключениях первого 2 и второго 3 транзисторов задержка запирания первого транзистора 2 не влия

f

0

5

0

5

0

5

0

55

ет на равномерность распределения напряжений на первом 2 и втором 3 транзисторах, так как второй транзистор 3 в режим насыщения не входит, а управляется током коллектора первого транзистора 2 и напряжением на отводе первого резистивного делителя 5. Применение второго делителя 9 напряжения, образованного двумя цепочками из резистора 10, прямосме- щенного диода 11 и конденсатора 12, позволяет уменьшить сопротивление цепи возбуждения второго транзистора 3 по переменному току, что также уменьшает неравномерность распределения напряжений на последовательно включенных первом 2 и втором 3 транзисторах, и обеспечивает формирование безопасной траектории отключения первого 2 и второго 3 транзисторов, что приводит к повышению КПД усилителя в режиме класса Д.

Формула изобретения

Каскодный усилитель, содержащий последовательно соединенные относительно высоковольтного источника питания первый и второй транзисторы, включенные по схемам общий эмиттер - общая база, при этом база первого транзистора является входом каскод- ного усилителя, а база второго транзистора подключена к отводу первого резистивного делителя напряжения, а также низковольтный источник питания и фильтрующий конденсатор, один вывод которого подключен к общей щине, отличающийся тем,- что, с целью повышения КПД, эмиттер первого транзистора соединен с первыми выводами первого резистивного делителя напряжения, низковольтного и высоковольтного источников питания, а между вторьм выводом низковольтного источника питания и базой второго транзистора введен первый прямосмещенный диод, коллектор второго транзистора соединен с вторыми выводами первого резистивного делителя напряжения и высоковольтноЬо источника питания, а через введенный второй обратносмещенный диод - с вторым выводом низковольтного источника питания, при этом между первым и вторым выводами первого резистивного делителя напряжения введен второй делитель напряжения, отвод которого соединен с отводом первого ре31363439

зистивного делителя напряжения, а диодом, и конденсаторе, при этом дру- каждое плечо второго делителя напря- гой вывод фильтрующего конденсатора жения выполнено на последовательно подключен к точке соединения первого соединенных резисторе, зашунтирован- прямосмещенного и второго обратно- ном дополнительным прямосмещенным смещенного диодов.

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение КПД. Каскодный усилитель содержит высоковольтный источник 1 питания, транзисторы (Т) 2 и 3, нагрузку 4, резистивный делитель 5 напряжения, низковольтный источник 6 питания. прямосмещенный диод (ПСД) 7, обрат- носмещенный диод 8, делитель 9 напряжения и фильтрующий конденсатор 13. При поступлении на базу Т 2 открывающего сигнала через ПСД 7 и переход база - эмиттер Т 3 протекает отпирающий ток. При этом Т 3 открыт. . Обратносмещенный диод 8 предотвращает выход Т 3 в режим насыщения. При поступлении на базу Т 2 запирающего сигнала ПСД 7 закрывается, напряжение на Т 2 и 3 распределяется поровну. При переключениях Т 2 и 3 задержка запирания Т 2 не влияет на равномерность распределения напряжений на Т 2 и 3. Делитель 9 напряжения, образованный цепочками из резистора 10, ПСД 11 и конденсатора 12, позволяет уменьшить сопротивление цепи возбуждения Т 3 по переменному току, что также уменьшает неравномерность распределения напряжений на Т 2 и 3. Введены ПСД 7, Обратносмещенный диод 8 и делитель 9. 1 ил. с (Л со СГ5 со 4 СО со