Усилитель мощности с термозащитой Советский патент 1991 года по МПК H03F1/30 

Изобретение относится к микроэлектронным устройствам термозащиты и может использоваться для предотвращения перегрева мощного выхода транзистора в мощных, усилителях, стабилизаторах напряжения или тока, преобразователях сигналов, имеющих элементы с повышенным тепловыделением или работающим в условиях повышенной температуры

Цель изобретения - снижение нелинейных искажений.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства

Усилитель мощности с термозащитой содержит входной транзистор 1, первый резистор 2, первый управляемый источник тока 3, выполненный на первом транзисторе 4 в диодном включении, втором транзисторе 5 и дополнительном транзисторе 6, усилительный транзистор 7, второй резистор 8, второй управляемый источник тока 9, выполненный на первом транзисторе 10 в диодном включении и втором транзисторе 11 защитный выходной транзистор 12, составной транзистор 13, выполненный на первом транзисторе 14 и втором двухэмиттерном транзисторе 15.

о

00 00 CJ 00

со

Устройство работает следующим образом.

При поступлении сигнала на вход устройства (базу входного транзистора 1) сигнал, усиленный входным транзистором 1, проходит через первый резистор 2, первый транзистор 4 и в базе второго транзистора 5 первого управляемого источника тока 3 вызывает изменение базового тока, и этот ток определяет величину прямого тока через него, Величина прямого тока через второй транзистор 5 еще зависит от соотношения эмиттерных площадей транзисторов 3 и 4, В данном примере эти площади равны и коллекторные токи их равны. С коллектора второго транзистора 5 ток поступает на базу выходного составного транзистора 13, где он усиливается. Пока выходной составной транзистор 13 работает в нормальном температурном режиме защитный транзистор 12 закрыт и на работу выходного составного транзистора 13 не влияет, потому что тот же сигнал поступает и на базу дополнительного транзистора 6. Конструкции транзисторов 5 и 6 одинаковы, а на кристалле находятся в близком расстоянии друг от друга, поэтому и коллекторные токи равны. Ток с коллектора дополнительного транзистора 6 поступает на базу усилительного транзистора 7, где он усиливается и, проходя через первый транзистор 10 второго источника тока 9, возбуждает в базе второго транзистора 11 ток, совпадающий по фазе и превосходящий по величине ток второго эмиттера второго двухэмиттерного транзистора 15. Величину тока в этой цепи задает второй резистор 8, который подбирается таким образом, чтобы прямой ток, созданный через второй транзистор 11, превышал бы ток, создаваемый во втором эмиттере второго двухэмиттерного транзистора 15 не только в нормальных температурных условиях, но и при допустимой рабочей температуре. В случае превышения допустимого температурного режима второго двухэмиттерного транзистора 15, нагревается и маломощный первый эмиттер, при этом ток его цепи резко увеличивается и превышает прямой ток через второй транзистор 11, обусловленный первым транзистором 10. Вследствие этого напряжение на коллекторе второго транзистора 11 вырастает, и защитный транзистор 12 открывается. Открытый защитный транзистор 12 шунтирует базу выходного составного транзистора 13 и ограничивает выходной ток через него. Ограничение тока длится до тех пор. пока держится температура выходного составного транзистора 13. Поскольку изменение температуры второго двухэмиттерного транзистора 15 имеет плавный характер, то и изменение сигнала также происходит по тому же закону. Таким образом, форма выходного сигнала почти не искажается, а

только ограничивается по амплитуде на весь период. Это очень важно при построении высококачественных усилителей, когда даже при перегрузке они сохраняют неискаженный сигнал.

Формула изобретения

Усилитель мощности с термозащитой, содержащий входной транзистор эмиттер

которого соединен с общей шиной, а коллектор - через первый резистор с коллектором и базой первого транзистора в диодном включении первого управляемого источника тока, коллектор второго транзистора которого соединен с коллектором защитного транзистора и базой первого транзистора выходного составного транзистора, коллектор которого является выходом устройства, эмиттер з- щитного транзистора соединен

с общей шиной, а база-с первым маломощным эмиттером второго двухэмиттерного транзистора выходного составного транзистора, второй мощный эмиттер которого соединен с общей шиной, а также второй

управляемый источник тока, выполненный на первом транзисторе в диодном включении и втором транзисторе, коллектор которого соединен с первым маломощным эмиттером второго двухэмиттерного транзистора, а эмиттер - с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью снижения нелинейных искажений, в него введены дополнительный и усилительный транзисторы, причем база дополнительного

транзистора соединена с базами первого и второго транзисторов первого управляемого источника тока, эмиттер - с соответствующей шиной питания, а коллектор - с базой усилительного транзистора , коллектор которого через второй резистор соединен с соответстьующей шиной питания, а эмиттер - с базой и коллектором первого транзистора в диодном включении в7Орого управляемого источника тока.

Изобретение относится к микроэлектронным устройствам термозащиты и может использоваться для предотвращения перегрева мощного выхода транзистора в мощных усилителях, стабилизаторах напряжения или тока, преобразователях сигналов, имеющих элементы с повышен2 ным тепловыделением или работающих в условиях повышенной температуры Цель изобретения - снижение нелинейных искажений Для этого усилитель мощности с тер- мозащиюй содержит входной транзистор 1, первый резистор 2, первый управляемый источник тока 3, выполненный на первом транзисторе 4 в диодном включении, втором транзисторе 5 и дополнительном транзисторе 6, усилительный транзистор 7, второй резистор 8, второй управляемый источник тока 9 выполненный на первом транзисторе 10 в диодном включении и втором транзисторе 11 защитный выходной транзистор 12, составной транзистор 13, выполненный на первом транзисторе 14 и втором двух- эмиттерном транзисторе 15 Из-за введения транзисторов б, 7 форма выходного сигнала почти не искажается, а только ограничивается по амплитуде на весь период 1 ил со С