Двухтактный усилитель мощности Советский патент 1989 года по МПК H03F3/26 

Изобретение относится к технике усиления сигналов и может быть использовано для возбуждения вибраторов в системах калибровки пьезоэлектрических акселерометров.

Цель изобретения - повышение стабильности коэффициента передачи.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема двухтактного усилителя мощности.

Двухтактный усилитель мощности содержит выходной двухтактный каскад, выполненньп на первых 1,2 и вторых 3,4 транзисторах, резисторах 5 и 6,

гаазорасщепителях 7 н 8, цепь смещения, выполненную на элементах 9 и 10 сдвига уровня, кажльп ; из который содержит сумматор 11 и источник 12 напряжения смещения, а также цепь обцей отрицательной обратной связи на дополнительном резисторе 13, сумматоре, выполненном на дифЛеренциаль- ном каскаде 14, источник 15 питания и ;1 ггрузку 16.

Двухтактный усиг итель мощности работает следующим образом.

Диф(Ъеренциальг1ЬП 1 каскад 14 принимает внеппий сигнал ил ннпертирусл

iNd

СО 4

рддий вход и с выхода подает его на входы сумматоров 11 - сигнальные входи обоих плеч. Каждьп сумматор 11 вы рабатыпает сумму сигнала и напряжения источника 12 и передает ее на nxo;i 6алорасп1епителю 7 (8) . Сигнал с доставленной к нему постоянной состапллюпей оказывается поднятым над осыэ нулевого потенциала на величину напряжения источника 12, значение напряже 1ия которого может быть равным четверти напряжения источника 15 питания, но в любом случае оно должно соответствовать границе перехода транчистора (Ьазорасщепителя 7 (Р.) из насьичоиногп состояния в активный рехчим. Тогда при отсутствии сигнала на пхпде устройства потенциалы выходов 6азорасг;епителя близки друг друг по значению (разделены величиной падения напряжения насыщенного эмиттер коллекторного перехода), транзисторная пара 1 - 3 (2-4), базы которой имеют те не потенциалы, заперта и тока в nei ; нет. При появлении на входе усилителя сигнала фазорасщепитель 7 (8) пыделяет ту его часть, которая противоположна знаку плеча, повторяет ее на уровне источника 12 на np, u;oM вь1ходе без изменения, а на инверсном с обратной фазой. На выходе сумматора 11 элемента 9 при отсутствии полезного сигнала имеет место постоянное положительное напрязчение, ралное )сточнику 12 элемента 9. Гос- тупая i;. вход Лазорас1чепителя 7, это нанря/ление удерживает его транзистор открытььм на границе активного режима Открытый транзистор Лазорасгцепителя 7 объединяет базы транзисторной пары 1 - 3 одним потенциалом, близким к выходному напряжению сумматора 11 зл ме}1тп 9. Поэтоггу пара транзисторов 1 - 3 заперта и ток через нее не иде Отрицательный сигнал на входе устройства инвертируется входным диф- ференниальным каскадом 1Д и в виде положительной полуволны напряжения подается на входы обоих плеч, в том числе на второй вход сумматора 11 эл мента 9. Сумматор 11 элемента 9 добавляет положительную полуволну к постоянной составляющей на своем выходе, в результате транзистор Фазо- расЕ1епителя 7, призакрываясь, переходит в активный ре). Как следствие этого, потенциал- базы транзистора 3 начинает уменьшаться, а потег.циал базы транзистора 1 возрастает. Транзисторы 1 и 3 открываются и пропускают ток от источника 15 питания в нагрузку 16. Пепь тока за- ьшкается через дополнительньп1 резистор 13 обратной связи, причем падение напряжения на дополнительном резисторе 13 отрицательно. Поскольку

0 это напряжение прикладывается к прямому входу дифференциального каскада 14, обратная связь в устройстве работает как отрицательная. Ток в цепи транзисторов 1 и 3 растет до тех пор,

пока сигналы на входах каскада не сравняются между собой по абсолютной величине. Тогда в схеме наступает равновесие токов и потенциалов. Протекая через резистор 5, ток создает

Q на нем падение напряжения, оба транзистора 1 и 3 оказываются в режиме генератора тока и поскольку включены последовательно, внутренние динамические сопротивления их суммируются,

5 повышая коэффициент стабилизанди тока вдвое по сравне1шю с прототипом. Соответственно ресурс регулировки тока возрастает вдвое, так как в цепи работают два базо-коллекторных перехода.

В то яе время в другом плече поло- ; штелы ая полуволна напряжения с выхода дифференциального каскада Н, суммируясь с отрицательным напряке- . нием исто чника 12, уменьшает потенциал на входе фазорасцепителя 8, увеличивая насыщение его транзистора. Поэтому транзисторная пара 2-4 остается заперто.

При появлении на входе устройства положительного сигнала отрицательное плечо переходит в режим усиления и работает яналогично оштсанному плечу, но только с друг1ши знаками напряжений и другими направлениями токов. Положительное плечо при этом запирается. Формула изобретения

1 . Г пухтактный усилитель морщости, содержащий выходной двухтактный каскад, кахдчое плечо которого выполнено на первом и втором транзисторах, вкличенных последовательно по постоянному току, причем коллектор перво- 5 го транзистора соединен с шиной источника питания, выполненного со , средней точкой, эмиттер первого транзистора через резистор соединен с

0

5

0

5

0

15

эмиттером второго транзистора, а также цепь оОцей отрицательной обратно; ; СЕЛзи и цепь смещения, отличающийся тем, что, с целью попы- шения стабильности коэ№идиента передачи, цепь смещения выполнена в виде двух элементов сдвига уровня, входы которых объединены, и являются входом цепи смещения, а выходы соединены с входом соответствующего введенного в каждое плечо выходного двухтактного каскада фазорасщепителя, выходы каждого из которых подключены к базам первого и второго транзисторов соот- ветствующих плеч, вькодного двухтакт116

ного каскад,ч, коллекторы вторых трлн- яисторов соединены и подключены к одному выводу нагрузки, друго ; выпод которого подключен к общей шине.

2. Усилитель по п.1, о т л и ч а - ю щ и | с я тем, что цепь общей от- риц гтельной обратно; ; связи выполнена на дополнительном резисторе, включенном между шиноГ; и средней точкой источника питания, соединенной с входом введенного cyм aтopa, выход которого подключен к средней точке цепи смещения, а другой вход является входом двухтактного усилителя мощности.

Изобретение относится к технике усиления сигналов и может использоваться для возбуждения вибраторов в системах калибровки пьезоэлектрических акселерометров. Цель изобретения - повышение стабильности коэффициента передачи. Усилитель содержит выходной двухтактный каскад, выполненный на транзисторах 1, 2, 3, 4, резисторах 5, 6, фазорасщепителях 7, 8, цепь смещения, выполненную на элементах 9, 10 сдвига уровня, каждый из которых содержит сумматор 11 и источник 12 напряжения смещения, а также цепь общей отрицательной обратной связи, на дополнительном резисторе 13, сумматоре, выполненном на дифференциальном каскаде 14, источник 15 питания, нагрузку 16. Ток в цепи транзисторов 1 и 3 растет до тех пор, пока сигналы на входах каскада не сравняются по абсолютной величине. Тогда в схеме наступает равновесие токов и потенциалов. Протекая через резистор 5, ток создает на нем падение напряжения, и оба транзистора 1,3 оказываются в режиме генератора тока, и поскольку включены последовательно, внутренние динамические сопротивления их суммируются, повышая коэф. стабилизации тока вдвое по сравнению с прототипом. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Вход