Усилитель тока Советский патент 1993 года по МПК H03F1/42 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может использоваться в сильноточной радиоэлектронной аппаратуре в качестве широкополосного усилителя тока.

Цель изобретения - расширение полосы пропускания при сохранении устойчивости работы и одновременном повышении термостабильности коэффициента усиления.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя тока.

Усилитель тока содержит источник 1 входного тока, выполненный в виде преобразователя напряжение-ток на транзисторе 2, выходной каскад, выполненный на составном транзисторе 4 из первого и второго транзисторов 5 и 6, первом резисторе 7, корректирующей последовательной RC-це- пи, втором корректирующем конденсаторе 9, а также третий транзистор 10, диод 11, второй и третий резисторы 12 и 13, второй

корректирующий конденсатор 14, шину 15 питания, входную шину 16, нагрузку 17.

Усилитель тока работает следующим образом.

Входной сигнал с шины 16 поступает на входной каскад 1, выходной ток которого разветвляется на ток коллектора транзистора 10 и на входной ток базы составного транзистора 4. На время задержки прохождения сигнала в составном транзисторе 4 до появления тока в резисторе 7, достаточного для управления транзистором 10, весь ток с выхода входного каскада 1 поступает на базовый вход составного транзистора 4, что обеспечивает его возбуждение большим током и уменьшает время его включения. При этом коэффициент усиления устройства максимален,а время выхода в рабочую область токов устройства минимально.

После достижения в резисторе 7 тока, достаточного для управления рабочей точкой транзистора 10, включается цепь ООС и

ел

с

часть тока с выхода входного каскада 1 передается в коллекторную цепь транзистора 10, При этом меняется коэффициент усиления устройства, и оно выходит в диапазон рабочих токов. Величина области рабочих токов определяется элементами цепи ООС. Стабилизация величины тока при изменении температуры корпусов полупроводниковых приборов (окружающей среды) осуществляется следующим образом. При изменении температуры корпусов транзисторов меняются величины напряжений база-эмиттер транзисторов устройства относительно исходных значений. Например, при увеличении температуры уменьшается напряжение база-эмиттер всех транзисторов устройства. Если бы отсутствовал контур ООС, это привело бы к росту тока выходного каскада 3, т.е. к температурной нестабильности устройства.

В данном устройстве эффект увеличения температурной стабильности выходного тока достигается двумя способами:

- изменением напряжения базо-эмит- терного перехода транзистора 10, что приводит к увеличению его тока, уменьшая величину входного тока выходного каскада 3, тем самым частично термостабилизируя его выходной ток в нагрузке 17;

- усилением транзистором 10 изменения напряжения, выделяющегося на резисторе 7 в результате изменения температуры корпусов транзисторов (окружающей среды). Это приводит к дополнительному возрастанию коллекторного тока транзистора 10, т.е. к уменьшению входного тока выходного каскада 3 и, таким образом, к дополнительной термостабилизации выходного тока нагрузки 17. При соответствующем выборе элементов ООС достигается необходимая термостабилизация выходного тока усилителя и выбор рабочей области его токов. Термостабилизация возрастает при уменьшении ширины этой области и уменьшается при ее расширении.

Форма импульсов тока в области фронтов определяется (формируется) элементами коррекции формы импульса тока 8,9, 14 и диодом 11, которые являются необязательными для формирования области рабочих токов.

Особенность заявленного устройства заключается в применении двухполюсной коррекции полосы пропускания в цепях ОС;

в которой конденсатор 9 и конденсатор 14 работают совместно. Их величина и соотношение величин зависят от величины резисторов 13, влияют на устойчивость устройства, обеспечивая сдвиг фазы фильтром 13 Скбю

С14 и 12 (определяет рабочую область токов и степень термостабилизации коэффициента усиления тока), При этом конденсатор 14 работает в начальный момент изменения входного тока, а влияние конденсатора 9

проявляется с задержкой, время которой определяется временем прохождения входного сигнала через составной транзистор 4, т.е. совокупным эффектом двухполюсной коррекции, которая обеспечивает более широкую полосу частот при сохранении устойчивости работы устройства.

Устройство относится к радиоэлектронной технике, в частности к широкополосным усилителям тока для сильноточной радиоэлектронной аппаратуры работающей в широком диапазоне температур окружающей среды. Цель изобретения - расширение полосы пропускания при сохранении устойчивости работы и одновременном повышении термостабильности коэффициента усиления. Цель достигается использованием час- тотозависимой отрицательной обратной связи, состоящей из резистора, транзистора, двух конденсаторов, а также применением составного транзистора в выходном каскаде. 1 ил.

Формула изобретения

Усилитель тока, содержащий источник входного тока, первый и второй транзисторы, имеющие одну структуру, третий транзистор, имеющий другую структуру, при этом коллектор третьего транзистора соединен с выходом источника входного тока и с базой первого транзистора, эмиттер которого подключен к базе второго транзистора, коллектор которого является выходом усилителя тока, эмиттер через первый резистор, а эмиттер третьего транзистора через второй резистор подключены к шине питания, причем между коллектором третьего транзистора и шиной питания включен первый корректирующий конденсатор, отличаю щи и с я тем, что, с целью расширения полосы пропускания при сохранении устойчивости работы и одновременном повышений термостабильности коэффициента усиления тока, введены второй корректирующий конденсатор, включенный параллельно первому резистору, третий резистор, включенный между базой третьего и эмиттером второго транзисторов, диод включенный между базой и эмиттером первого транзистора, корректирующая последовательная RC-цепь, включенная между общей шиной и коллектором второго транзистора, к которому подключен коллектор первого транзистора, при этом источник входного тока выполнен в виде преобразователя напряжение-ток.