Усилитель мощности Советский патент 1991 года по МПК H03F3/20 

Изобретение относится к электронике и может использоваться в качестве выходного каскада интегрального операционного усилителя

Цель изобретения - повышение стабильности тока покоя и быстродействия

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя мощности.

Усилитель мощности содержит входной повторитель 1 напряжения, цепь смещения, выполненную на первом 2 и втором 3 прямо- смещенных диодах, дополнительный диод 4 первый 5, второй 6 и третий 7 генераторы тока, первый 8, второй 9 и третий 10 транзисторы, полевой транзистор 11.

Усилитель мощности работает следующим образом

Подача положительного (отрицательного) сигнала на ВУОД повторителя 1 приводит

к отпиранию (запиранию) верхнего плеча усилителя мощности на транзисторе 8 Наличие на выходе усилителя мощности нагрузки вызывает увеличение (уменьшение) тока и соответственно, падение напряжения на переходе база - эмиттер транзистора ВУбэв При этом, поскольку УвэЮ 2U632-U638, где УбэЮ. и&э2 падения напряжений на переходах база - эмиттер транзистора 10 и диодов 2,3, то происходит запирание(отпирание) транзисторов 9-10 нижнего плеча Выразив напряжения на переходах через токи, получим.

2 Гп - р, tn 1 + J-nЈK.

эт1эт1эт

о ся о о о

ч|

где

кТ

q

тепловой потенциал,

li, i токи источников 5 и 6 тока,

1пок - ТОК ПОКОЯ,

1Э1 тепловой ток

После преобразования Ino (НГ/ 2. Основной причиной нестабильности тока покоя прототипа является разброс напряжений затвор - исток Д Уэи пары полевых транзисторов, на которых выполнены генератор 5 тока и транзистор 11. В схеме критичным является только разброс напряжений Д Убэ биполярных транзисторов в 8, 10 и диодов 2 3, который обычно на порядок меньше, чем ДКзи. Поскольку отклонение тока покоя экспоненциально зависит от ДУбэ (Ди3и), то его стабильность значительно выше в предлагаемой схеме.

Введение дополнительного диода 4 позволяет повысить быстродействие схемы за счет ограничения изменения напряжения на коллекторе транзистора 10. Кроме того, .отпирание диода 4 приводит к увеличению тока базы транзистора 8, что улучшает нагрузочную способность усилителя мощности для положительного входного сигнала.

Для получения идентичности характеристик база-эмиттерных переходных транзисторов 8, 10 и диодов 2,3 последние выполняются на основе транзисторов с закороченным коллекторным переходом.

Формул а изобретения 1. Усилитель мощности, содержащий входной повторитель напряжения, в нагрузочную цепь которого включены последователь- носоединенныецепьсмещения, выполненная на первом прямосмещенном диоде, и первый генератор тока, выходной двухтактный каскад, выполненный на первом и втором транзисторах,имеющих одну структуру, включенных последовательно по постоянному току, и полевом транзисторе, при этом эмиттер первого и коллектор второго транзисторов соединены между собой, являются выходом усил/теля мощности и подключены к истоку полевого транзистора, сток которого соединен с базой второго транзистора и через второй источник тока с соответствующей шиной питания, причем база первого транзистора подключена к выводу

цепи смещения, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности тока покоя, в него последовательно с первым прямосмещенным диодом в цепи смещения введен второй прямосмещенный диод, а также введены третий транзистор, имеющий структуру первого и второго транзисторов, и третий генератор тока, включенный в коллекторную цепь третьего транзистора, причем база, коллектор и эмиттер третьего

1 ранзистора соединены соответственно с истоком, затвором полевого транзистора и другим выводом цепи смещения, соединенным с выходом входного повторителя напряжения.

2. Усилитель мощности по п.1, о т л ичяющийсч тем, что, с целью повышения Зыстродействир, в него введен дополнительный диод, катод и анод которого соединены с базой первого и коллектором третьего

транзисторов соответственно.

3. Усилитель мощности по п.1, о т л и- чающийся тем, что в нем первый и второй прямосмещенные диоды выполнены на транзисторах в диодном включении, идентичных

первому и третьем транзисторам, при этом отношение величин токов первого и третьего генераторов тока равно единице

Изобретение относится к электронике Цель изобретения - повышение стабильности тока покоя и быстродействия. Усилитель мощности содержит входной повторитель 1 напряжения, цепь смещения, выполненную на прямосмещенных диодах 2 и 3, диод 4. генераторы 5, 6 и 7 тока, транзисторы 8. 9 и 10 и полевой транзистор 11. В данном уси лителе мощности отклонение тока покоя экспоненциально зависит от разброса напряжений на база эмиттерных переходах биполярных трзнзистооов 8 и 10 и диодах 2 и 3, что повышает стабильность тока покоя. Введение диода 4 повышает быстродействие усилителя за счет ограничения изменения напряжения на коллекторе транзистора 10 Кроме того, отпирание диода 4 приводит к увеличению тока базы транзистора 8, что улучшает нагрузочную способность усилителя для положительного входного сигнала. Для получения идентичности характеристик бэза-эмиттерных переходов транзисторов 8 и 10 и диодов 2 и 3 последние выполняются на основе транзисторов с закороченным коллекторным переходом 2 з п ф-лы, 1 ил сл