Усилитель Советский патент 1992 года по МПК H03F3/20 

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано для усиления электрических сигналов в радиотехнике и связи,

Прототипом является усилитель, описанный в а.с. СССР № 634449, МКИ Н 03 F 3/20, содержащий последовательно соединенные входной, промежуточный и выходной каскады, выполненные по двухтактной схеме на транзисторах разной структуры, при этом в цепи коллекторов транзисторов входного каскада включены первый и второй резисторы соответственно, точка соеди- нения которых подключена к точке соединения коллекторов транзисторов промежуточного каскада, эмиттеры которых соединены с базами транзисторов выходного каскада соответственно, в цепи эмиттеров транзисторов всех каскадов включены третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы соответственно, база одного транзистора первого плеча входного каскада является входом усилителя и через резистор обратной связи соединения с соответствующими выводами пятого и седьмого резисторов, а база транзистора второго плеча входного каскада соединена с шестым резистором и эмиттером транзистора второго плеча выходного каскада.

Основной недостаток прототипа заключается в том, что из-за наличия резисторов в схеме, шунтирующих входы транзисторов оконечного каскада (цепи база-эмиттер), не удается полностью реализовать усилительные свойства транзисторов, особенно при работе на высоких частотах, когда транзисторы работают при относительно больших токах коллекторов и, следовательно, при малых значениях сопротивлений второго и третьего резисторов, в результате чего усиления усилителя значительно уменьшается.

Целью изобретения является повышение усилительных свойств транзисторов усилителя.

Цель достигается тем, что в усилитель, содержащий последовательно соединенные входной, промежуточный и выходные каскады, выполненные по двухтактной схе(Л

С

vj

00 00

Ј

ме на транзисторах разной структуры, при этом в цепи коллекторов транзисторов входного каскада включены первый и второй резисторы соответственно, точка соеди- нения которых подключена к точке соединения коллекторов транзисторов промежуточного каскада, эмиттеры которых соединены с базами транзисторов выходного каскада соответственно, в цепи эмиттеров транзисторов всех каскадов включены третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы, соответственно, база одного транзис тОра первого плеча входного каскада является входом усилителя и через резистор обратной связи соединена с соответствующими выводами пятого и седьмого резисторов, а база транзистора второго плеча входного каскада соединена с шестым резистором и эмиттером транзистора второго плеча выходного каскада, введен диод между эмиттером транзистора первого плеча выходного каскада и соответствующим выводом седьмого резистора.

На чертеже приведена принципиальная схема усилителя

Усилитель содержит последовательно соединенные входной, промежуточный и выходные каскады 1 2 и 3, выполненные по двухтактной схеме на транзисторах разной структуры, при этом в цепи коллекторов транзисторов 4 и 5 входного каскада 1 включены первый и второй резисторы 6 и 7 соответственно. Точка соединения резисторов 6 и 7 подключена к точке соединения коллекторов транзисторов 8 и 9 промежуточного каскада 2, эмиттеры которых соединены с базами транзисторов 10 и 11 выходного каскада 3 соответственно В цепи эмиттеров транзисторов всех каскадов включены третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы 12, 13, 14, 15, 16 и 17 соответственно. База одного транзистора 4 первого плеча входного каскада 1 является входом 18 усилителя и через резистор 19 обратной связи соединена с соответствующими выводами пятого и седьмого резисторов 14 и 16, а база транзистора 5 второго плеча входного каскада 1 соединена с шестым резистором 15 и эмиттером транзистора 11 второго плеча выходного каскада 3, между эмиттером транзистора 10 первого плеча выходного каскада и соответствующим выводом седьмого резистора 16 включен диод 20. Выходная шина 21 подключена к коллекторам транзисторов 10 и 11 выходного каскада 3, общая шина 23 подключена к другим выводам третьего и седьмого резисторов 12 и 16, шина питания 22 подключена к другим выводам четвертого и восьмого резисторов 13 и 17.

В случае локального увеличения температуры, например транзистора 4 первого плеча входного каскада 1, уменьшается напряжение между его базой и эмиттером. Это

приводит к увеличению тока коллектора транзистора 4 и к уменьшению падения напряжения между его коллектором и эмиттером При этом ток коллектора и эмиттера транзистора 8 первого плеча промежуточ0 ного каскада 2 уменьшится в большей степени, чем увеличится ток коллектора транзистора 4 первого плеча входного каскада 1. В результате суммарный ток коллекторов транзисторов 4 и 8 первых плеч

5 входного и промежуточного каскадов 1 и 2 уменьшится.

При отсутствии в схеме диода 20 (диод замкнут) и работе транзисторов усилителя с относительно большими значениями токов

0 коллекторов, например с целью расширения полосы, частот, сопротивление пятого резистора 14 будет иметь значение соизмеримое или существенно меньше входного сопротивления транзистора 10 первого пле5 ча выходного каскада 3 Поэтому ток коллектора транзистора 10 первого плеча выходного каскада 3 будет зависеть, главным образом, от падения напряжения на пятом резисторе 14.

0 Если ток коллектора и эмиттера транзистора 8 первого плеча промежуточного каскада 2 уменьшится, то это приведет к уменьшению падения напряжения на пятом резисторе 14 промежуточного каскада 2 и к

5 резкому снижению тока коллектора транзистора 10 первого плеча выходного каскада 3, так как его входная характеристика нелинейна Снижение тока коллектора транзистора 10 первого плеча выходного каскада 3

0 приведет к увеличению постоянного напряжения на выходной шине 21 относительно общей шины 23 схемы.

Уменьшение суммарного тока коллекторов транзисторов 4 и 8 первых плеч входно5 го и промежуточного каскадов 1 и 2 первоначально вызывает резкое уменьшение тока базы транзистора 9 второго плеча промежуточного каскада 2, затем и его токов коллектора и эмиттера. Это приведет к

0 уменьшению падения напряжения на шестом резисторе 15 промежуточного каскада 2 и к уменьшению тока коллектора транзистора 11 второго плеча выходного каскада 3, в результате чего напряжение на выходе уси5 лителя уменьшается

Главное стабилизирующее действие на режим работы по постоянному току на выходе усилителя оказывают седьмой и восьмой 16 и 17 резисторы выходного каскада 3 общей отрицательной обратной связи (ООС)

по постоянному току, через которые протекают также токи эмиттеров транзисторов 8 и 9 первого и второго плеча промежуточного каскада 2 и с которых подается напряжение смещения рабочих точек на базы транзисто- ров 4 и 5 входного каскада 1.

Увеличение сопротивления пятого резистора 14 за счет подключения его между эмиттером транзистора 8 первого плеча промежуточного каскада 2 и общей шиной 23 приведет к уменьшению глубины общей ООС по постоянному току, не только за счет того, что через седьмой резистор 16 не будет протекать ток эмиттера транзистора 8 первого плеча промежуточного каскада 2, но и за счет того, что при этом резко уменьшится усиление транзистора 10 первого плеча выходного каскада 3, Поэтому включение диода 20, смещенного в прямом направлении, благодаря достаточно большому падению напряжения, позволяет в необходимой мере увеличить сопротивление пятого резистора 14 для реализации усилительных свойств транзисторов на ременном токе, и в тоже время, сохранить (лубину общей ООС по постоянному току для стабилизации режимов работы транзисторов 10 и 11 первого и второго плечей выходного каскада 3 на выходной шине 21, так как динамическое сопротивление диода 20 относительно мало,

Между эмиттером транзистора 11 второго плеча выходного каскада 3 и восьмым резистором 17, к которому подключена база транзистора 5 второго плеча входного кас-

када 1. может быть также включен диод, смещенный в прямом направлении, что повысило бы усилительную способность усилителя, выполненного на транзисторах вторых плеч 5, 9 и 11 входного промежуточного и выходного каскадов 1, 2 и 3. Формула изобретения Усилитель, содержащий последовательно соединенные входной, промежуточный и выходной каскады, выполненные по двухтактной схеме на транзисторах разной структуры, при этом в цепи коллекторов транзисторов входного каскада включены первый и второй резисторы соответственно, точка соединения которых подключена к точке соединения коллекторов транзисторов промежуточного каскада, эмиттеры которых соединены с базами транзисторов выходного каскада соответственно, в цепи эмиттеров транзисторов всех каскадов включены третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы соответственно, база одного транзистора первого плеча входного каскада является входом усилителя и через резистор обратной связи соединена с соответствующими выводами пятого и седьмого резисторов, а база транзистора второго плеча входного каскада соединена с шестым резистором и эмиттером транзистора второго плеча выходного каскада, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента усиления, между эмиттером транзистора первого плеча выходного каскада и соответствующим выводом седьмого резистора введен диод.

г:г

LlbJ

-W

1

d

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано для уси-- ления электрических сигналов в радиотехнике и связи. Цель - повышение коэффициента усиления. Включение диода, смещенного в прямом направлении, благодаря достаточно большому падению постоянного напряжения, позволяет в необходимой мере увеличить сопротивление дополнительного резистора для реализации усилительных свойств транзисторов на переменном токе, и в то же время, сохранить глубину общей ОС по постоянному току для стабилизации режимов работы транзисторов. 1 ил.