ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ РЕЛЕЙНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ Советский патент 1968 года по МПК H03K7/08 

Известны полупроводниковые релейные усилители, осуществляющие время-импульсное управление напряжением на нагрузке, содержащие входной каскад, статический триггер и выходной каскад. Они относительно сложны, особенно их каскады, формирующие время-импульсный сигнал. Кроме того, в силовой части цепи могут возникать сквозные токи короткого замыкания, что значительно снижает надежность.

В предложенном усилителе источник переменного напряжения подключен к выходному транзистору через двойной тиристорно-диодный мост. При этом источник управляющего сигнала постоянного тока (входной сигнал) соединен с базой входного транзистора статического триггера. Это позволяет увеличить напряжение на нагрузке и расширить динамический диапазон усиления.

Изобретение поясняется чертежом.

Усилитель содержит статический триггер на транзисторах 1 и 2, линеаризованный с помощью контура запаздывающей отрицательной обратной связи на транзисторе 3, инвертирующий каскад на транзисторе 4 и выходной каскад на транзисторе 5. Через ограничительный резистор 6 транзистор 5 включен в диагональ выпрямительного моста 7 на диодах. Диагональ питания моста подключена к общим точкам двух пар диодов 8-9 и 10-11, управляющих тиристорами 12 и 13.

Резисторы 14 и 15 с диодом 16 и конденсатором 17 образуют контур запаздывающей отрицательной обратной связи.

Пока входной сигнал не достиг напряжения «срабатывания» схемы, транзисторы 1, 3 и 4 насыщены, а 2 и 5 находятся в режиме отсечки. При этом сопротивление транзистора 5 по цепи эмиттер - коллектор велико, и ток управления тиристоров 12 и 13 недостаточен для их включения. Когда входной сигнал достигает уровня «срабатывания», транзисторы 1, 3 и 4 попадают в режим отсечки, а транзисторы 2 и 5 открываются. В результате сопротивление диодного моста 7 резко падает, и тиристоры 12 и 13 включаются.

Через промежуток времени, зависящий от параметров цепи запаздывающей обратной связи и величины входного сигнала, схема возвращается в исходное состояние, когда транзисторы 1, 3 и 4 вновь открываются, а 2 и 5 попадают в режим отсечки. При этом сопротивление моста 7 возрастает, и ток управления тиристоров 12 и 13 опять становится недостаточным для их включения.

Пока транзистор 3 насыщен, диод 16 заперт и конденсатор 17 разряжается через входную цепь триггера, поддерживая исходное состояние схемы. Через промежуток времени, зависящий от величины входного сигнала и параметров разрядной цепи конденсатора, схема вновь срабатывает и т.д. Колебания будут продолжаться до тех пор, пока входной сигнал достигнет такой величины, при которой ток обратной связи уже не сможет возвратить схему в исходное состояние. При этом транзисторы 1, 3 и 4 остаются в режиме отсечки, а транзисторы 2 и 5 в режиме насыщения, в результате чего сопротивление диодного моста 7 определяется величиной резистора 6, и ток управления тиристоров 12 и 13 будет достаточен для их включения. На нагрузке 18 в это время будет полное напряжение сети.

Полупроводниковый релейный усилитель, содержащий входной каскад, статический триггер и выходной каскад, отличающийся тем, что, с целью увеличения напряжения на нагрузке и расширения динамического диапазона усиления, транзистор выходного каскада включен в диагональ выпрямительного моста, вторая диагональ которого включена между двумя парами последовательно соединенных диодов, каждая из которых включена между анодом одного и управляющим электродом другого двух встречно-параллельно соединенных тиристоров, между анодами и катодами которых включены последовательно источник переменного напряжения и нагрузка, при этом источник управляющего сигнала постоянного тока соединен с базой входного транзистора статического триггера.