Усилитель мощности Советский патент 1980 года по МПК H03F3/20 H03F3/343 

(54) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

I

Изобретение относится fe эпектротехнике и может быть испопыэовано Б качестве мош1Е1рРо бестрансформаторного каскада усилителя низкой частоты.

Известен мостовой усилитель мощности, соп@ржаший в каждом плече силовой транзистор, база которого связана с коллектором или эмиттером своегр управляющего транзистора, а т&юке дополниТепьный транзистор, при этом в одной паре плеч базы последних связаны между собой посредством резисторов, а их коллектор подключен к базам силовых транзисторов, в другой паре плеч каждый из дополнительных транзисторов одного плеча связан с базой управляющего транзистора другого плеча посредством соответствующего резистора, а их коллекторы также подключены к базам своих .силовых транзисторов 0-3.

Недостатком такого усилителя является его низкий КПД и низкая надежность. Известен также усилитель мощности, выпрлнешшй в виде четырехплечего моста, В котором два плеча образованы входными транзисторами с коллекторными нагрузками, а л:в дру±йхт1Лёча, смежных с указанными, образованы соответственно сИЛовЫм и дополнительным транзисторами, совместно включенными в каждом плече, причем участок эмиттер-коллектор силового транзистора через диод, включенный в проводящем напрдалении, шунтирует коллекторную нагрузку входного транзи10стора смежного плеча, выводы для подключения нагрузки подсоёдине11ы к соответствующим точкам соединения между собой диода и силового транзистора, а источник питания включен в диагонали

15 четырехплечего моста .

Недостатком этого усилителя мощности является низкий КПД и низкая надежность его работы, обусловленная возмож20ностью протекания сквозных токов.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности работы усилителя путем исключения протекания сквозных токов.

746864 Цель достигается тем, что противоположные плечи выполнены на транзисторах разного типа проводимости, силовой и дополнительный транзисторы каждого плеча включены по схеме,с общим эмиттером, причем коллекторная нагрузка каждого ИЗвходных транзисторов плеча выполнена в виде реаисторного делителя, к средней тгочке которого подключена база дополнительного транзистора из смежного с ним плеча, коллектор которого через резистюр соединен с коллектором силового транзистора из другого плеча, в котором коллектор дополнительного транзистора соединен через резистор с коллектором другого силового транзистора. На чертеже представлена приншшиаль ная электрическая схема предлага1е 1ого уЬилителя. Коллекторы входных силовых чранзисторов 1 и 2 первой пары плеч соединены через резисторы 3 и 4 с базами дополнительных транзисторов 5 и 6 второй пары плеч., Коллекторы дополнительных транзисто ров 5 и 6 подключены к базам Шёжнь1х силовых транзисторов 7 и 8 непосредственно и через резисторы 9 и 1О к крллё торам транзисторов 7 и 8 соседних плеч этой же пары.. Базы дополнительных транзисторов 5 и 6 через резисторы 11 и 12 соединены с источником питания 13, а эмиттеры транзисторов 5, 6, 7и 8 второй пары плеч подключены к источнику питания 13 непосредственно. Нагрузка 14 соеди нена с коллекторами силовых транзисторов 7 и 8 второй пары плеч нёпйсрёдственно, через диоды 15 и 16.с коллек торами входных транзисторов 1 и 2, а через диоды 17 и 18 - с общей шиной 19. Эмиттеры входных транзисторов 1 и 2 соединены с обшей шиной 19. Транзисторы 5, 6, 7, 8 второй пары плеч.,. „ имеют полярность, противоположную тран зисторам 1 и 2 первой пары плеч. На базы транзисторов I и 2 подают входные сигналы в противрфазе. Например, отрицательную полу волну входного напря жения подают на базу транзистора 1, а положительную полуволну - на базе тран зистора 2. Транзисторы 1, 5, 8 в этом случае открыт н а транзисторы 2, 6, 7 закрыты. По цепи эмитт -коллектор транзистора 1 - диод 15 - нагрузка 14 - коллектор-эмиттер транзистора 8 потечет ток. При изменении фазы входных сигнале транзисторы 2, 6, 7откроются, а транзисторы 1, 5, 8закроются. Ток через нагрузку потечет в о атном направлении по цепи эмиттер-коллектор транзистора 2 диод 16 - нагрузка 14 - коллекторэмиттер транзистора 7. При открывании транзистора 2, пока он еше находится в активной области диод 16 закрыт. При этом нагрузкой транзистора 2 является транзистор 6, подключенный через цепь смещения, образованную резисторами 4 и 12. Параметры усилителя выбираются, так, чтобы обеспечить режим насьпцения транзистора 6 и отсечки транзистора 8, пока транзистор 2 находится в активной области. Ток через нагрузку уменьшается до нуля. Протет:аниё тока через нагрузку в обратном направлении станет возможным только при подходе транзистора 1 к области отсечки. Таким образом, в описываемом усилителе всегда можно создать зону, когда отсутствуют токи через нагрузку. Длительность зоны определения параметрами усилителя и длительностью фронтов входных сигналов. В результате протекание СКВ031ШХ токов исключается, а надеж- ность усилителя повышается. При правильно выбранных параметрах резисторов транзисторы усилителя будут работать в режиме отсечки или насыщения. Диоды 17 и 18 предназначены для демпфирования обратных выбросов при индуктивной нагрузке 14., В предлагаемом усилителе все напряжение источника питания приложено к нагрузке, itoaTOMy его КПД выше, чем у изв.естных мостовых усилителей. Транзисторы второй пары плеч находятся в облегченном режиме по сравнению с известным усилителем, что вместе с исключением протекания сквозных токов повышает надежность усилители. Формула изобретения Усилитель мощности, выполненный в виде четырехплечего моста, в котором два плеча образованы входными транзисторами- с коллекторными нагрузками, а два других плеча, смежных с указанными, образованы соответственно силовым и дополнительным транзисторами, совмест57но включенньп 1и в KfixatOKi плече, йрйчёН участок эмиттер-коллектор сшового тран зистора через диод, включенный в проводящем направлении, шунтирует коллекторную нагрузку входного транзистора смежного плеча, выводы для подключения нагрузки подсоединены к соответствующи точкам соединен1 я между собой диода и силового транзистора, а источник питания включен в диагонали четырехллечёго моста, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффшшента . полезного действия и надежности работы путем исключения протекания скво ных токов, в нем противоположные плечи выполнены на транзисторах разного типа проводимости, силовой и дополнительный транзисторы каждого плеча включены по схеме с общим эмиттером, 4 причем коллекторная нагрузка каждого из бхЬдШх транзисторов плеча вьшолнена в виде разисторного делителя, к средней точке которого подключена база дополниТелёногЬ трганзистора из смежного с ним плеча, коллетстор которого через резйС бр бВедшён с коллектором силового транзистора из другого плеча, в котором коллектор дополнительного транзистбра соёдййён через резистор с коллектором другого силового транзистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Mb 32ОО14, кл. Н 03 F 3/2О, 197О. 2. Авторское свидетельство СССР № 340059, кл. Н 03 F 3/20, 197а (прототип).