Импульсный усилитель Советский патент 1975 года по МПК H03F1/34 

1

Изобретение относится к области технической электроники.

В известных импульсных усилителях, содержащих каскад на транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, а в цепь коллектора транзистора включена нагрузка с индуктивной реакцией, при воспроизведении импульсов тока с крутыми перепадами индуцируется э. д. с., которая приводит к образованию выбросов напряжения во время формирования фронта и среза выходного импульса. В ряде устройств эти выбросы достигают сотен вольт и даже киловольт. Выбросы столь больщой амплитуды приводят либо к пробою усилительного элемента, либо к глубокому насыщению, что сопровождается существенным замедлением скорости нарастания или спада тока в индуктивности.

Цель изобретения - уменьщение выбросов напряжения на выходе усилителя.

Для этого схема содержит вспомогательный усилитель, формирующий компенсирующее напряжение на вторичной обмотке выходного трансформатора, причем вторичная обмотка трансформатора включена последовательно с нагрузкой.

На чертеже представлена схема предлагаемого импульсного усилителя.

Схема содержит транзистор 1, который предназначен для питания импульсами тока нагрузки, обычно состоящей из индуктивности

2 и сопротивления 3. Усилитель по постоянному току питается от источника напряжения 4. В отличие от существующих рещений схема содержит всмогательный усилитель 5, вход которого подключается к коллектору транзистора 1. Выход вспомогательного усилителя через трансформатор 6 подключается последовательно с нагрузкой 2-3. Транзистор 1 представляет собой выходной

каскад обычного усилителя, предназначенного для воспроизведения импульсов тока с крутыми перепадами в нагрузке. В схеме выходного каскада можно использовать не только биполярный транзистор, но и униполярный траазистор, электровакуумную лампу.

Компенсирующее напряжение UKOM формируется вспомогательным усилителем, на вход которого поступает напряжение с коллектора транзистора, т. е.

вжЕ внх- н- /коиЭто напряжение усиливается в К раз вспомогательным усилителем и появляется на его выходе в виде компенсирующего напряжения величиной

коы-- ах я ВЫХ--(н ком) « вых равного

f/Ko-- /f/ -/H2eJ,(1)

где 2вых - выходное сопротивление вспомогательного усилителя, приведенное к вторичной обмотке трансформатора. Из соотношения (I) следует, что применив вспомогательный усилитель с малым выходным сопротивлением и достаточно большим коэффициентом усиления, можно обеспечить формирование компенсируюшего напряжения, по форме и по амплитуде совпадающего с напряжением нагрузки UH, включающим в себя выброс напряжения, т. е. ком нПоэтому изменение напряжения на коллекторе транзистора резко уменьшается, достигая уровня и + . BЫX - -Н -ком - Предлагаемая схема позволяет на 1-2 порядка уменьшить изменение выходного напряжения на усилительном элементе, благодаря чему исключается нарушение нормальной работы схемы, наступающее из-за пробоя или насыщения. При этом напряжение на индуктивности достигает достаточно больших величин, тем самым обеспечивая высокую скорость нарастания или спада импульса тока в нагрузке. По сравнению со схемой без компенсации, которая обычно работает с пробоем или насыщением, предлагаемая схема обеспечивает формирование фронта и среза имнульса тока за время в десятки раз меньшей величины. Преимуществом схемы является также меньший расход мощности: компенсация выбросов на выходе усилительного элемента позволяет заметно облегчить режим работы этого элемента, уменьщив рассеиваемую мощность не только при формировании крутых перепадов, но и в установившемся режиме. В качестве вспомогательного усилителя можно применить любой импульсный усилитель, обладающий малым выходным сопротивлением и достаточно высоким коэффициентом усиления при передаче выбросов с крутыми перепадами. Предмет изобретения Импульсный усилитель, содержащий каскад на транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, а в цепь коллектора транзистора включена нагрузка с индуктивной реакцией, отличающийся тем, что, с целью уменьшения выбросов напряжения на коллекторе транзистора, к выходу усилителя подключен дополнительный усилитель с трансформатором на выходе, причем вторичная обмотка трансформатора включена последовательно с нагрузкой.