Усилитель мощности Советский патент 1988 года по МПК H03F1/00 H03F3/26 

Изобретение относится к радиотехнике и, в частности, к усилителям электрических сигналов звуковых часТ О,Т.

Цель изобретения - повьшение точности стабилизации сквозного тока.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема предложенного усилителя мощности; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема усилителя мощности, возможная реализация развязывающего каскада и управляющего элемента напряжения смещения на оптроне; на фиг.З - то же, возможное подключение блока промежуточного усиления и управляющего элемента напряжения смещения.

Усилитель мощности содержит входной каскад, выполненный на операци- онном усилителе 1, каскад 2 промежуточного усиления,управляющий элемент 3 напряже1шя смещения, ра ззязы- вающий каскад 4, элемент 5 сравнения выполненный на транзисторе выходной каскад 6, выполненный на транзисторах 7 и 8, прямосмёщенные первьй 9 и второй 10 диоды, резистор 11, конденсатор 12, первый 13 и второй 14 дополнительные резисторы, оптрон 15.

Усилитель мощности работает сле- ДУ1МЦИМ образом.

Управление транзисторами 7 и 8 осуществляется выходными сигналами операционного усилителя 1 через кас- кад 2 предварительного усиления. Коэффициент усиления по напряжению усилителя мощности равен отношению сопротивлений дополнительных резисторов 13 и 14.

В состоянии покря, когда напряжение на вход не подается, транзисторы 7 и 8 открываются током, протекающим через каскад 2 промежуточного усиле- нйя. Общий коллекторный ток транзисторов 7 и 8, являющийся сквозным током, протекает в основном через резистор 11, так как диоды 9 и 10 не могут быть оба открыты, а эмиттерный ток транзистора элемента 5 сравне1шя выбирается намного меньшим, чем сквозной ток. Диоды 9 и 10 не могут быть открыты одновременно, так как зашун- тированы переходом база - эмиттер транзистора элемента 5 сравнения. Таким образом элементы 9-11 служат датчиком сквозного тока. Если сквозной ток меньше заданной величины 0,7/Rll

где R11 - сопротивление резистора 11 а 0,7 - напряжение база-эмиттер открытого транзистора элемента 5 срав- нения, то закрыты такясе транзисторы блоков 3 и 4. При этом возрастают выходные токи каскада 2 предварительного усиления, а следовательно, и токи протекающие в базы транзисторов 7 и 8. Это приводит к увеличению сквозного тока через выходные транзисторы, который в итоге становится равным заданному значению О,7/RII.

. При подаче сигнала на вход в усилителе мощности происходит его усиление. При этом на выход в цепь подключаемой нагрузки ycTpet-тяется либо вытекающий ток транзистора 7 через диод 9, либо втекающий ток транзистора 8 через диод 10, Через резистор II по-прежнему протекает только сквозной ток и порядок его стабилизации по цепи обратной связи, включающей каскады 5, 4 и 3, не меняется. Поскольку при этом величина сквозного тока может зависеть как от транзистора 7 отрицательное выходное напряжение, втекающий ток), так и от транзистора 8 (положительное выходное напряжение, вытекающий ток), и поэтому величина его способна скачкообразно изменяться, то параллельно с резистором 11 включен конденсатор 12 для устранбршя колебаний в цепи регулирования , сквозного тока,

Включение в предлагаемом усилителе мощности описанной петли обратной связи по сквозному току выходного каскада практически не снижает динамического диапазона выходного напряжения, и в то же время позволяет стабилизировать режим усилителя и ис- пользовать его в классе АВ с малыми искажениями. Это . является преимуществом усилителя мощности перед прото- Tim ом.

Режим работы транзистора элемента 5 сравнения и оптрона 15 (фиг.2) целесообразно выбирать так, что коллекторный ток транзистора элемента 5 сравнения значительно меньше тока через резистор 11 (сквозной ток). Это повьшает стабильность сквозного тока.

Управление транзисторами 7 и 8 выходного каскада б осуществляется по цепи питания операционного усилителя 1 черей транзисторы каскада 2 промежуточного усиления (фиг.З)в

В состоянии покоя, когда напряжение сигнала на вход не подается, транзисторы 7 и 8 открываются протекающими по цепи питания операционног усилителя 1 токами.

Формула изобретения

1. Усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные входной каскад, каскад промежуточного усиления и выходной каскад, вьшолненный на транзийторах разной стрзпстуры, включенных по схеме с общим эмитте- ром, между коллекторами которых включена цепь из последовательно соединенных прямосмещенных первого и второго диодов, точка соединения котот рых является выходом усилителя мощ- ности, а также элемент сравнения, выполненный на транзисторе, резистор, конденсатор и управляющий элемент на- iпряжения смещения транзисторов каскада промежуточного усиления, о т л и- ч ающий с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации сквозного тока, входной каскад выполнен на операционном усилителе, вход которого соединен с введенным первым дополнительным резистором непосредственно, другой вьшод которого является входом устройства, а через введенный второй дополнительный резистор

элемента сравнения подключен параллельно цепи из последовательно соединенных прямосмещенных первого и второго диодов, коллектор транзистора элемента сравнения через введенный развязывающий каскад соединен с входом управления управляющего элемента напряжения смещения, при этом источник питания выполнен со средней точкой.

2.Усилитель мощности по п.1, отличающий ся тем, что развязывающий каскад и управляющий элемент напряжения смещения выполнены на оптроне, вход которого подключен к выходу элемента сравнения, а выходы подключены к базам транзисторов каскада промежуточного усиления.

3.Усилитель мощности по п.1, отлич ающий ся тем, что управляющий элемент напряжения смещения выполнен на транзисторе, база которого подключена к выходу развязывающего каскада, а коллектор и эмиттер подключены к базам транзисторов каскада промелсуточного усиления,

4.Усилитель мощности по п.1, отличающийся тем, что транзисторы каскада промежуточного усиле1-шя включены в соответствующие шины питания операционного усилителя управляющий элемент напряжения смещения выполнен на транзисторе, база ко

соединен с выходом выходного каскада,торого подключена к выходу развязытранзисторы каскада промежуточноговающего каскада, а коллектор и змитусиленйя включены по схеме с общейтер подключены к эмиттерам транзистобазой, а резистор, конденсатор и ба-ров каскада промеясуточного усиления

зо -эмиттерный переход транзисторасоответственно.

il Л/д

31 Btnfo

Фиг.З