Импульсный транзисторный усилитель Советский патент 1988 года по МПК H03K5/02 

/77 L/CmOi/Hi/ffa /71/-

ОО

сл ISD

Изобретение относится к области импульсной техники. Импульсный транзисторный усилитель(ИТУ) содержит релаксационный усилитель 5, состояш,ий из фильтра 6 вер.хних частот, усилителя 7 с отсечкой и ограничителя 8, входной и выходной каскады 1, 3 соответственно, предварительный каскад 2 усиления, нагрузку 4. ИТУ имеет расширенную область использования за счет обеспечения его работы на нагрузку как индуктивного, так и е.м- костного характера. 2 ил.

К

Изобретение относится к импульсной технике и является усовери1енствованием импульсного транзисторного усилителя по авт. св. № 940284;

Цель изобретения - расширение области применения импульсного транзисторного :усилителя за счет обеспечения его работы ; на нагрузку как индуктивного, так и ем- I костного характера.

; На фиг. 1 изображена блок-схема им- лульсного транзисторного усилителя; на фиг. 2 - принципиальная схе.ма релак- сационного усилителя с цепями подключе- :Ния к нагрузке.

: Импульсный транзисторный усилитель со- iдержит последовательно соединенные вход- |ной каскад 1, предварительный каскад 2 {усиления, выходной каскад 3, соединенный 1с нагрузкой 4, релаксационный усилитель 5, СОСТОЯЩИЙ из последовательно соединенных (фильтра 6 верхних частот, инвертирующего усилителя 7 с отсечкой и ограничителя 8. Вход фильтра 6 верхних частот соединен с выходом выходного каскада 3, а выход инвертирующего усилителя 7 с отсечкой - с вторым выводом нагрузки 4.

Нагрузка 4 может иметь или емкостной, или индуктивный, или смешанный характер. Фильтр 6. верхних частот известен и состоит из четырех конденсаторов 9-12 и четырех резисторов 13-16. Инвер- iтирующий усилитель 7 с отсечкой постро- |ен по двухтактной схеме и состоит из двух пар транзисторов 17, 18 и 19, 20 н четырех резисторов , входящих в {состав фильтра 6 верхних частот. Транзис- |торы 17, 18 и 19, 20 в парах от- (Личаются разным типом проводимости 1(п-р--п 17, 19, р-п-р-18, 20), причем {коллекторы как транзисторов 17, 18, так и транзисторов 19, 20 соединены между собой и подключены к шинам 21, 22 второго входа нагрузки 4. К шинам 23 и 24 первого входа нагрузки 4 подается сигнал с выходного каскада 3. Эмиттеры транзисторов 17 и 19 подключены к шине 25 источника питания, эмиттеры транзисторов 18 и 20 подключены к шине 26 источника питания, а резисторы 13-16 включены между базами транзисторов 17-20 соответственно и шинами 25 и 26 источника питания. Ограничитель 8 известен и состоит из диодов 27-30.

Усилитель работает следующим образом. Входной сигнал в виде положительных и отрицательных импульсов подается на входной каскад 1, который разделяет положительные и отрицательные импульсы по цепям усиления положительных и отрицательных импульсов предварительного каскада 2 усиления, в котором производится предварительное усиление входного сигнала. В выходном каскаде 3 положительные и отрицательные импульсы окончательно усиливаются по напряжению с последующей подачей на первый вход нагрузки 4. Скачок напряжения, соответствующий фронту или срезу входного импульса, который выделяет- ся на нагрузке 4 и превышает уровень отсечки инвертирующего усилителя 7 с отсечкой, усиливается релаксационным усилителем 5 с положительной параллельной обратной связью по напряжению через нагрузку 4, что обеспечивает более быстрый 0 перезаряд емкости нагрузки и улучшает форму выходного импульса.

Рассмотрим работу релаксационного усилителя 5 отдельно для случаев формирования среза и фронта импульса. Отрица5 тельный перепад напряжения, формируемый на шине 24 первого входа нагрузки 4, через конденсатор 12 и резистор 16 фильтра 6 верхних частот открывает транзистор 20, усиливается им и, поступая на щину 22 второго входа нагрузки 4, выделяется там в виде положительного перепада напряжения. Этим положительным перепадом напряжения через конденсатор 9 резистор 13 фильтра 6 верхних частот открывается транзистор 17, что приводит к увеличению

5 тока через нагрузку и увеличению крутизны отрицательного перепада напряжений на ней, на шине 21 второго входа. Последнее приводит к ускорению процесса открывания транзистора 20, росту тока через него, а значит, и через нагрузку и

0 т. д.

Аналогично повторяются процессы при поступлении на вход фильтра 6 высоких частот положительного перепада напряжения. Только в этом случае открывается

5 вторая пара транзисторов 17, 18, входящих в инвертирующий усилитель 7, построенный по двухтактной- схеме. При достижении фронтом или срезом формируемых импульсов положительной или отрицательной амплитуды, определяемой величиной

0 напряжения источника питания, происходит их двухстороннее ограничение ограничителем 8 с целью исключения переколебаний в начале положительной и отрицательной вершин формируемых импульсов.

д Режим отсечки в инвертирующе.м усилителе 7 с отсечкой создается путем подачи соответствующих запирающих потенциалов на базе транзисторов 17-20 с помощью резисторов 13-16 и предотвращает срабатывание релаксационного усилителя 5

0 по шумам. Работа импульсного транзисторного усилителя не имеет принципиальных различий при фор.мировании импульсов на нагрузке любого характера реактивности.

Предлагаемый импульсный транзистор5 ный усилитель позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения его работы на нагрузку как индуктивного, так и емкостного характера.

Формула изобретения Импульсный транзисторный усилитель, по авт. св. № 940284, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности его ра-, боты на нагрузку как индуктивного, так и емкостного характера, в него введен релаксационный усилитель, содержащий соединенные последовательно фильтр верхних частот, усилитель с отсечкой и ограничитель, причем вход фильтра верхних частот соединен с выходом выходного каскада, а выход усилителя с отсечкой - с вторым выводом нагрузки.

ф1/г.2