Выходной двухтактный каскад целителя мощности Советский патент 1992 года по МПК H03F3/26 H03D11/04 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в усилителях мощности звуковой частоты для обеспечения работы выходных транзисторов в режиме плавающий рабочей точки.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема выходного двухтактного каскада усилителя мощности.

Выходной двухтактный каскад усилителя мощности содержит первый и второй транзисторы 1 и 2, делитель 3 напряжения смещения, выполненный на первом управляемом генераторе 4 тока, элементе смещения на стабилитроне 5, втором управляемом генераторе 6 тока, блок 7 управления смещением, выполненный на первых n-p-п- и р-п-р-транзисторах 8 и 9, вторых n-p-п и р-п-р-транзисторах 10. и 11, первом-сёдь- мом резисторах 12-18, первом, втором, третьем конденсаторах 19-21, диодной цепи 22, образующей с первым и вторым резисторами 12 и 13 делитель базового смещения.

Выходной двухтактный каскад усилителя мощности работает следующим образом.

При возбуждении усиливаемым сигналом, поступающим на резисторы 12 и 13. начинают поочередно открываться и закрываться транзисторы 8 и 9i. На нагрузочных резисторах 14 и 15 этих транзисторов выделяются полуволны усиливаемого сигнала, что приводит к открыванию транзисторов 10 и 11, включенных с эмиттерной связью через резистор 16 и конденсатор 19. В результате протекания через транзисторы 10 и 11 сквозного тока начинают заряжаться конденсаторы 20 и 21. Увеличение напряжения на конденсаторах приводит к нарастанию тока управляемых генераторов 4,6 тока. что, в свою очередь, приводит к открыванию транзисторов 1,2. В точках А и В (см. чертеж) происходит арифметическое суммирование

|Ч

О

Јk

тока усиливаемого сигнала, поступающего с резисторов 12 и 13, и тока генераторов 4 и 6. В результате транзисторы 1 и 2 работают в режиме плавающий рабочей точки, т.е. с изменяющимся прямо пропорционально уровню усиливаемого сигнала значением тока рабочих точек транзисторов 1 и 2.

Для исключения зависимости напряжения на конденсаторах 20 и 21 от частоты усиливаемого сигнала параллельно резистору 16 включен конденсатор 19, дающий подьем коэффициента передачи транзисторов 10 и 11 на высоких частотах звукового диапазона. Стабилитрон 5 предназначен для стабилизации положения верхней рабочей точки выходных транзисторов при достижении токами коллекторов указанных транзисторое середины их вольт-амперной характеристики. Это ограничение смещения верхней рабочей точки необходимо для предотвращения дальнейшего нарастания тока коллекторов транзисторов 1 и 2 при перегрузке усилителя при избыточном заряде конденсаторов 20 и 21. Стабилитрон 5 открывается при определенном значении смещения, находясь в закрытом состоянии при малом его уровне, т.е. при малой или средней амплитуде усиливаемого сигнала. Для температурной стабилизации положения верхней рабочей точки стабилитрон 5 располагают на корпусе одного из выходных транзисторов. Диодная цепь 22 служит для надежного закрывания транзисторов 8 и 9 при отсутствии усиливаемого сигнала и предотвращения их открывания при нарастании тока генераторов 4 и 5. Благодаря указанным диодам транзисторы 8 и 9 при поступлении усиливаемого сигнала находятся в активной области поочередно, что определяет хорошую чувствительность всего выпрямителя на транзисторах 8-11. Резисторы 12 и 13 предназначены для компенсации падения напряжения на резисторах 14 и 15 и установки некоторого начального тока 1 и 2 или положения нижней рабочей точки. От сопротивления резистора 16 зависит ток зарядки конденсаторов 20 и 21, что определяет изменение тока генераторов 4 и 6 и положение рабочей точки транзисторов 1 и 2. Резисторы базового смещения транзисторов генераторов 4 и 6 тока задают время заряда-разряда конденсаторов 20 и 21, которое зависит также от значения емкостей указанных конденсаторов.

Резисторы 17 и 18 создают смещение на чранзисторах 10 и 11, чтобы при отсутствии усиливаемого сигнала указанные транзисторы находились в приоткрытом состоянии, а генераторы 4 и 6 - на пороге

открывания. Резисторы 17 и 18 можно исключить из схемы. Важно, чтобы транзисторы 10 и 11 открывались до появления отсечки коллекторных токов транзисторов 1

и 2. Этого добиваются выбором большего значения начального тока транзисторов 1 и 2 или более высокого положения нижней рабочей точки.

Форма коллекторного тока транзи0 сторов 1 и 2 синусоидальна при любых значениях амплитуды усиливаемого гармо- нмческого сигнала, что обусловливает меньшие нелинейные искажения.

Формула изобретения

51. Выходной двухтактный каскад усилителя мощности, содержащий первый и второй транзисторы, имеющие разную структуру и включенные по схеме с общим коллектором, делитель напряжения смеще0 ния, выполненный на соединенных последовательно по постоянному току между шинами питания первом управляемом генераторе тока, элементе смещения, втором управляемом генераторе тока, причем отводы

5 делителя напряжения смещения соединены с базами соответственно первого и второго транзисторов, блок управления смещением, прямой и инверсный выходы которого подключены к входам соответственно первого

0 и второго управляемых генераторов тока, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, блок управления смещением выполнен на двух- полупериодном детекторе входного усили5 ваемого сигнала, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно прямым и инверсным выходами блока управления смещением, при этом элемент смещения выполнен в виде стабилитрона.

0 2. Каскад по п.1, отличающийся тем, что двухполупериодный детектор входного усиливаемого сигнала выполнен на первом п-р-п-транзисторе. включенном по схеме с общим коллектором, первом р-п-р5 транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором, делителе базового смещения, включенном между базами первого и второго транзисторов и выполненном на последовательно соединенных первом резисторе,

0 диодной цепи, втором резисторе, отводы делителя базового смещения подключены к базам соответственно первых n-p-п- и р-п-р- транзисторов, на вторых n-p-п- и р-п-р-трзн- зисторах, базы которых подключены к

5 эмиттерам соответственно первых n-p-п- и р-п-р-транзисторов, а к общей шине - через соответственно третий и четвертый резисторы, эмиттеры вторых транзисторов соединены между собой через параллельно соединенные пятый резистор и первый конденсатор, при этом эмиттер второго п-р-п- транзистора через шестой резистор соединен с отрицательной шиной питания, а эмиттер второго p-n-p-транзистора через седьмой резистор - с положительной шиной питания, коллекторы вторых n-p-п- и р-п-ртранзисторов соединены соответственно с положительной и отрицательной шин.,.п питания через второй и третий конденсат- ры и являются соответственно прямы. ; инверсным выходами двухполупермодною детектора входного усиливаемого сигнала.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в усилителях мощности звуковой частоты для обеспечения работы выходных транзисторов в режиме плавающей рабочей точки. Цель - уменьшение нелинейных искажений. Поставленная цель достигается за счет выполнения блока управления смещением транзисторов усилителя мощности. При этом блок управления генераторами тока в цепи смещения выполнен на двухполупериодном детекторе входного усиливаемого сигнала, благодаря этому уровень смещения транзисторов усилителя мощности .изменяется прямо пропорционально уровню усиливаемого сигнала. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.