Широкополосный RC-усилитель Советский патент 1989 года по МПК H03F3/42 

i (Л

4;)

00

I

I усилительных каскадов 7, n первых конIденсаторов 8, п вторых конденсаторов 9. В усилитель введены вторая соеди;нительная шина 2 и между каждым из вторых выводов конденсаторов 8 и

эмиттером каждого транзистора усилительных каскадов 6 включены параллельные RC-цепочки, Принимая во внимание конечное сопротивление RC-цепочки 10, iо приходим к выводуJ что усилитель представляет собой многокаскадный усилитель с множеством упорядоченных обратных связей. Данная система обратных связей каскадов гарантирует устойчивость усиления. При определенном соотношении постоянных времени горизонтальных и вертикальных двухполюсников линий АЧХ активной линии равномерна в широком диапазоне частот,

вплоть до f- транзисторов, 1 ил.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в многокаскадных транзисторных усилителях. Цель изобретения - повышение устойчивости и расширение полосы частот. Усилитель содержит соединительную шину 1, три резистора 3-5, N первых усилительных каскадов 6, N вторых усилительных каскадов 7, N первых конденсаторов 8, N вторых конденсаторов 9. В усилитель введены вторая соединительная шина 2 и между каждым из вторых выводов конденсаторов 8 и эмиттером каждого транзистора усилительных каскадов 6 включены параллельные RC -цепочки. Принимая во внимание конечное сопротивление RC -цепочки 10, приходим к выводу, что усилитель представляет собой многокаскадный усилитель со множеством упорядоченных обратных связей. Данная система обратных связей каскадов гарантирует устойчивость усиления. При определенном соотношении постоянных времени горизонтальных и вертикальных двухполюсников линий АЧХ активной линии равномерна в широком диапазоне частот, вплоть до F_тр транзисторов. 1 ил.

35

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в многокаскадных транзисторных усилителях,.

Цель изобретения - повышение устойчивости и расширение полосы частот.

На чертеже представлена принципиальная схема широкополосного усилитея. 25

Широкополосный усилитель содержит первую соединительную шину 1, вторую соединительную шину 2, первый, второй и третий резисторы 3-5, п первых уси- лительных каскадов 6 п вторых усили- JQ тельных каскадов 7, п первых конденса- торов 8, п. вторых конденсаторов 9 и п параллельных RC-цепочек 10.

Широкополосньш усилитель работает следуиадим образом

Для пояснения свойств по переменному току (динамики) сделаем предположение что в рабочем диапазоне частот сопротивления первых и вторых конденсаторов 8, 9 и параллельной КС-цепочки 0 равны нулю Входной сигнал изменяет ток базы транзистора первого усилительного каскада 6., Переменный ток из первой соединительной шины 1 поступает в эмиттер транзистора первого усилительного каскада 6, далее проходит через его коллекторную нагрузку и возвращается в первую соединительную шину 1 через второй конденсатор 9 и параллельную ЕС-цепочку 10, подключенные к эмиттеру следукгцего транзистора первого усилительного каскада. При этом транзистор первого усилительного каскада 6 работает как обычный усилитель по

40

45

50

55

схеме с общим эм 1ттером , На его нагрузке получается усиленное напряжение, которое Г1рикладывается к б.чзе следую™ щсго усипительного каскада, к тран- ,

5

5

Q

0

5

0

5

зистору второго усилительного каскада 7 и т.д. Таким образом, выявляется способность каскадов усиливать переменное напряжение сигнала и инвертировать фазу этого напряжения от каскада к каскаду.

Принимая во внимание конечное сопротивление параллельной RC-цепочки 10, приходим к выводу, что широкополосный усилитель представляет собой многокаскадный усилитель с множеством упорядоченных обратных связей. Можно показать, что данная система обратных связей каскадов гарантирует устойчивость усиления.

Первые и вторые усилительные каскады образуют две однонаправленные RC-линии с транзисторами, поскольку эмиттеры транзисторов первых усилительных каскадов 6 питаются переменным током от первой соединительной шины 1, а вторых - от второй соединительной шины 2; каскады сгруппированы по признаку синфазности усиливаемого сигнала. При этом необходимая фазировка сигналов в линиях обеспечивается за счет связей усилительных каскадов. Погонные сопротивления первой и второй соединительных шин 1 и 2 входят в линии, но не влияют на устойчивость усиления.

При определенном соотношении постоянных времен горизонтальных и вертикальных двухполюсников линий АЧХ активной линии равномерна в широком диапазоне частот, вплоть до f транзисторов. Исключение представляют входной и выходной каскады. Эти каскады ДОЛЖНЫ иметь мин1-1мальные входные емкости (например, состоять из двух-трех транзисторов и соответст- вутацей схем1.1 компенсации емкостей ).

Усовершенствование прототипа обес- печивает технико-экономическую эффективность, заключающуюся в возможности построения широкополосных КС- усилителей без индуктивностей, полос- ковьк линий, т.е. удобных для миниатюризации.

ного усилителя и к которой подключе первый вывод третьего резистора, пр чем база транзистора каждого второг усилительного каскада соединена с коллектором транзистора каждого пер вого усилительного каскада соответс венно,, а коллектор транзистора кажд го с 1-го по (п-1) вторых усилитель

В предлагаемом у силителе полоса

частот достигается (0,5-1), транзис- « каскадов соединен с базой тран- торов. Применяя современные СВЧ-тран- зисторы (биполярные или полевые), можно сконструировать RC-усилитель со следующими параметрами: усипие 60 дБ; полоса частот 1 кГц-50 ГГц; потребляемая мощность 1 Вт} габариты

зистора каждого с 2-го по п первых усилительных каскадов соответственн коллектор транзистора п-го второго усилительного каскада является выхо15 дом 1пирокополосного усилителя, п пер вых конденсаторов, первые выводы ко- торьпс соединены с первой соединитель ной шиной, которая подключена к общей шине, и п вторых конденсаторов,

70« 20 20 мм; вес 50 г. Формула изобретения

11Ь€рокополосный RC-усилитель, содержащий первый резистор и li первых усилительных каскадов, включенных последовательно между шиной источника питания и первой общей шиной, причем каждый из п первых усилительных каскадов выполнен на транзисторе с резистором в его эмиттерной цепи, второй резистор и п вторых усилительных каскадов, аналогичных первым усилительным каскадам, включенных последовательно между шиной источника питания и базой транзистора первого из п первых усилительных каскадов, которая является входом широкополосного усилителя и к которой подключен первый вывод третьего резистора, причем база транзистора каждого второго усилительного каскада соединена с коллектором транзистора каждого первого усилительного каскада соответственно,, а коллектор транзистора каждого с 1-го по (п-1) вторых усилитель« каскадов соединен с базой тран-

зистора каждого с 2-го по п первых усилительных каскадов соответственно, коллектор транзистора п-го второго усилительного каскада является выходом 1пирокополосного усилителя, п первых конденсаторов, первые выводы ко- торьпс соединены с первой соединительной шиной, которая подключена к общей шине, и п вторых конденсаторов,

первые выводы которых соединены с

эмиттерами транзисторов вторых усилительных каскадов соответственно, о т- л.ичающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и расширения полосы частот, введена вторая соединительная шина, которая соедине- На с общей шиной и вторым выводом третьего резистора, мезкду каждым из вторых выводов вторых конденсаторов и

второй соединительной шиной и каждым из вторых выводов первых конденсаторов и эмиттером каждого транзистора первых усилительных каскадов соответственно включены параллельные RC-цепочки.