Усилитель мощности Советский патент 1988 года по МПК H03F3/20 

4 Ю

О О5 1 СО

Изобретение относится к радиотехнике и может иснользоваться в усилителях низкой частоты повышенной выходной мощности.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема двухтактного усилителя мощности.,

Двухтактный усилитель мощности содержит в каждом плече входной каскад на первом транзисторе 1, выходной каскад на втором и третьем транзисторах 2 и 3, переключающий диод 4, пороговый элемент, выполненный на стабилитроне 5, нелинейный элемент 6, внутреннее сопротивление которого синфазно изменяется с напряжением входного сигнала, высоковольтный и низковольтный источники 7 и 8 питания, нагрузку 9.

Входной сигнал поступает на базы первых транзисторов 1, причем верхнее по схеме плечо служит для усиления положительной полуволны сигнала, а нижнее - отрицательной. Так как оба плеча схемы работают аналогично, рассмотрим работу верхнего плеча.

При увеличении входного сигнала увеличивается коллекторный ток транзистора 1, который через нелинейный элемент 6 поступает в базу транзистора 3 и усиливается им. Напряжение на стабилитроне б в этом случае, равно

UcT U7--U8-f Ufl,:,+ U,,,6,

где и и Us - напряжение источников 7 и 8

питания; Usj.-j - напряжение база - эмиттер

транзистора 3;

Uirjg - напряжение на нелинейном элементе 6, близкое к нулю в этом режиме, т.е. когда ток через нелинейный элемент 6 меньще его максимального тока.

Напряжение стабилизации стабилитрона 5 несколько больше напряжения UCT при малом напряжении входного сигнала, где UCT - падение напряжения на стабилитроне 5, и стабилитрон 5 в этом режиме закрыт. Ток через базу транзистора 2 не протекает. Транзистор 3 находится в линейном режиме работы до тех пор, пока напряжение на нагрузке 9 не приблизится к напряжению источника 8. Транзистор 3 насыщается, и его коэффициент усиления по току резко падает. Нелинейный элемент 6

рассчитан на максимальный ток базы транзистора 3 в линейном режиме его работы. Увеличение тока коллектора транзистора 1 при насыщении транзистора 3 приводит к

резкому нарастанию напряжения на нелинейном .элементе 6, что приводит к пробою стабилитрона 5 и увеличению тока через базу транзистора 2, который увеличивает напряжение на эмиттере транзистора 3. Переключающий диод 4 закрывается, отключая источник 8 питания от транзистора 3. Питание на этом участке характеристики осуществляется от последовательно включенных источников 7 и 8. Транзистор 3 выходит из близкого к насыщению состояНИН, и его базовый ток уменьшается, напряжение на нелинейном элементе 6 несколько падает, стабилитрон 5 закрывается. Практически в этом случае автоматически поддерживается режим работы транзистора 3, близкий к насыщению, когда напряжение

эмиттер-коллектор этого транзистора близко к 1,5-2В. Транзистор 2 в этом случае работает в линейном режиме. При дальнейшем увеличении входного сигнала он открывается больше и сов.местпо со схе.мой

управления поддерживает указанный режим работы транзистора 3.

Формула изобретения

Усилитель мощности, содержащий в каждом плече входной каскад, выполненный

на первом транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером и имеющем одну структуру, выходной каскад, выполненный на соединенных последовательно по постоянному току втором и третьем транзисторах, имеющих другую структуру, при это.м коллектор третьего транзистора является выходом двухтактного усилителя мощности, эмиттеры третьего и второго транзисторов соединены через переключающий диод с шиной низковольтного источника питания

и с шиной высоковольтного источника

питания соответственно, коллектор первого транзистора через пороговый элемент соединен с базой второго транзистора, причем одноименные транзисторы плеч двухтактного усилителя мощности

имеют разные структуры, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, между коллектором первого транзистора и базой третьего транзистора введен нелинейный элемент, внутреннее сопротивление которого синфазно изменяется с

изменением базового тока третьего транзистора.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение динамического диапазона. Устройство содержит в каждом плече входной каскад на транзисторе (Т) 1, выходной каскад на Т2 и 3, переключающий диод 4, пороговый эл-т на стабилитроне 5, нелинейный эл-т 6, высоковольтный и низковольтный источники 7 и 8 питания и нагрузку 9. При увеличении входного сигнала увеличивается коллекторный ток Т 1, который через нелинейный эл-т 6 поступает на базу Т 3 и усиливается им. ТЗ находится в линейном режиме работы до тех пор, пока напряжение на нагрузке 9 не приблизится к напряжению источника 8. Т 3 насыщается, и его коэф. усиления по току резко падает. Увеличение тока коллектора Т 1 при насыщении Т 3 приводит к резкому нарастанию напряжения на нелинейном эл-те 6, что приводит к пробою стабилитрона 5 и увеличению тока через базу Т 2, который увеличивает напряжение на эмиттере Т 3. Диод 4 при этом закрывается, отключая источник 8 от Т 3. Т 3 выходит из близкого к насыщению состояния, его базовый ток уменьшается, напряжение на нелинейном эл-те 6 падает и стабилитрон 5 закрывается, т.е. автоматически поддерживается режим работы Т 3, близкий к насыщению. Цель достигается введением нелинейного эл-та 6, внутреннее сопротивление которого синфазно изменяется с изменением базового тока Т 3 1 ил. (Л