Усилитель сигналов индуктивного датчика Советский патент 1989 года по МПК H03F3/18 

Изобретение относится к радиотех- нике и может быть использовано в усилителях сигналов различного типа индуктивных датчиков, не имеющих связи с общей шиной, в частности в усилителях воспроизведения магнитофонов.

Цель изобретения - повьппение коэффициента усиления и уменьшение уровня шумов.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя сигналов индуктивного датчика.

Усилитель си.гналов индуктивного датчика содержит первый, второй, тре тий, четвертый и пятый транзисторы 1-5 соответственно, первый, второй и третий резисторы 6-8 соответственн и индуктивный датчик 9.

Усилитель работает следующим об- разом.

Входной сигнал с индуктивного датчика 9, вьшолиенного, например, в виде магнитной головки, вторичной обмотки трансформатора, злектромаг- |нитного звукоснимателя или другого индуктивного элемента с небольшим внутренним сопротивлением по постоянному току, подается между базой и коллектором первого транзистора 1. По постоянному току транзистор 1 выполняет роль диодного смещения второго транзистора 2, что обеспечивает температурную независимость тока коллектора второго транзистора 2. Это объясняется небольшим внутренним сопротивлением индуктивного датчика 9, вследствие чего коллектор и база первого транзистора 1 по постоянному току объединены и он включен как ди- од. Однако по переменному току входного сигнала транзистор 1 включен .как усилительньй каскад по схеме с , общим коллектором (ОК), .так как ... входной сигнал действует между базой и коллектором, а снимается с коллектора, т.е. общим электродом между входом и выходом является коллектор первого транзистора 1. При этом второй резистор 7, включенньй в коллек- торную цепь первого транзистора 1, вьшолняет одновременно роль токозащи щающего элемента схемы и роль нагрузки первого каскада на первом транзисторе 1, Особенностью работы перво го каскада является равенство нулю напряжения коллектор - база первого транзистора 1, однако несмотря на это он работает в активном режиме.

так как напряжение коллектор - эмиттер его равно 0,6-0,7 В, что для кремниевых транзисторов далеко от области насьш1ення. При таком низком напряжении линейность транзистора сохраняется только для малых входных сигналов, характерных для воспроизводящих магнитньЬс головок, электромагнитных звукоснимателей и других индуктивных датчиков слабых сигналов

Другой особенностью каскада с ОК на первом транзисторе 1 является высокое входное сопротивление, что объясняется не только свойством каскада с ОК иметь повьш1енное входное сопротивление, но и отсутствием в предлагаемой схеме резисторов установки базового смещения, которые в известных схемах существенно снижают входное сопротивление и увеличивают коэффициент щума.

Особенность включения индуктивного датчика исключает применение в предлагаемой схеме входного разделительного конденсатора, являющегося источником низкочастотных шумов из- за наличия токов утечки и увеличения модуля комплексного сопротивления источника сигнала на низких частотах. Исключить разделительньй конденсатор можно и в известных схемах, однако ,длЯ этого необходимо использовать два источника питания, что усложняет усилитель, а в некоторых случаях невозможно (например, в переносных магнитофонах). В предлагаемой схеме несмотря на применение одного источника питания, разделительный конденсатор исключен, что приводит к уменьшению коэффициента шума в 1,5-2 раза

Усиленный по мощности входной сигнал с коллектора первого транзистора 1 поступает на базу усилителя нпряжения,, вьшолненного на втором транзисторе 2 по схеме с общим эмиттером. Активная нагрузка второго тразистора 2 выполнена на четвертом транзисторе 4 с диодным смещением на третьем транзисторе 3, причем ток диода на третьем транзисторе 3 задается с помощью второго резистора 7. Особенностью активной нагрузки, отличающей ее от известных, является применение в ней пятого транзистора 5. Транзистор вполняет в схеме две. функции: служит выходным эмиттерным повторителем и повьшзает внутреннее сопротивление активной нагрузки, в

результате чего увеличивается коэффициент усиления устройства. Последнее объясняется тем, что третий, четвертый и пятьв транзисторы 3, 4, И 5 включены по схеме улучшенного варианта источника тока с диодным смещением, который из-за отрицательной обратной связи через третий резистор 8 обладает повышенным внутренним со- противле нием. Отличие предлагаемой схемы от известной заключается в наличии первого и третьего резисторов 6 и 8, которые несколько уменьшают внутреннее сопротивление, которое остается значительно большим, чем в прототипе. Первый резистор 6 необходим для масштабирования токов, про- текающих через третий и четвертый ; транзисторы 3 и 4, что связано с про- теканием через третий транзистор 3 дополнительного тока эмиттера пятого транзистора 5. Дпя того, чтобы токи коллекторов всех транзисторов схемы быпи приблизительно равны, ток кол- лектора третьего транзистора 3 должен быть в два раза больше, чем ток коллектора четвертого транзистора 4.

Указанные отличительные особенности приводят к увеличению коэффищен- та усиления предлагаемой схемы в 2- 2,5 раза, уменьшению коэффициента шума в 1,5-2 и существенному упрощению по сравнению с прототипом.

0

0 Ь

Формула изобретения

Усилитель сигналов индуктивного датчика, содержащий первый и второй транзисторы одной структуры, эмиттеры которых соединены с общей шиной, а коллектор первого соединен с базой второго транзистора, третий и четвертый транзисторы другой структуры, причем эмиттер четвертого транзистора, через первый резистор, а эмиттер третьего транзистора непосредственно сое-- динены с шиной питания, коллектор и 5 база третьего транзистора объединены и соединены с базой четвертого транзистора, коллектор которого соединен с коллектором второго транзистора, пятый транзистор, а также второй и третий резисторы, отлич ающий- с я тем, что, с целью повьшения коэффициента усиления и уменьшения .. уровня шумов, индуктивный датчик включен между базой и коллектором первого транзистора, второй резистор между коллектором первого и третьего транзисторов, база и коллектор пятого транзистора соединены с коллектором второго транзистора и общей шиной соответственно, а эмиттер пятого транзистора является выходом усилителя и через третий резистор соединен с базой четвертого транзистора.

0

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повьше- ни§ коэффициента усиления и уменьшение уровня шумов. Устройство содержит пять транзисторов (Т) 1,2,3,4,5, три резистора (Р) 6,7,8.и индуктивный датчик (ИД) 9. Для достижения цели ИД 9 включен между базой и коллектором Т 1, Р 7 включен между коллектором.Т 1 и З . , База, коллектор Т 5 соединены с коллектором Т 2 и общей шиной соответственно. Эмиттер Т 5 является выходом устройства и через Р 8 соединен с базой Т 4. Указанное включение ИД 9 исключает применение в предлагаемой схеме входного разделительного конденсатора, являющегося источником низкочастотных шумов из-за наличия токов утечки, что приводит к уменьшению коэффициента шума в 1,5-2 раза. Т 5 вьтолня- ет в схеме две функции: служит выходным эмиттерным повторителем и повышает внутреннее сопротивление активной нагрузки, в результате чего увеличивается коэффициент усиления устройства. 1 ил. О + S (Л о ВыжвЗ сд сх Oi сд