Двухтактный усилитель мощности Советский патент 1980 года по МПК H03F3/26 

(54) ДВУХТАКТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в выходных устройствах радиоаппаратуры. Известен двухтактный усилитель мощности, содержащий в каждом плече п основных транзисторов одного типа проводимости, коллекторы которых соединены через диоды с соответствую щими отводами входной обмотки выходного трансформатора, и источник питания, одна из ши которого подключена к средней точке выходной обмотки входного трансформатора 1. Однако известный двухтактный усилитель имеет большие нелинейные искажения сигнала. Цель изобретения - снижение нелинейных искажений. Дпя этого в двухтактном усилителе мощнос содержащем в каждом плече п основных транзи торов одного типа проводимости, коллекторы которых соединены через диоды с соответствую щими отводами входной обмотки выходного трансформатора, и источник питания, одна из щин которого подключена к средней точке выходной обмотки входного трансформатора, в каждое плечо введено п-1 дополнительных Транзисторов противоположного типа проводимое ти, база-эмиттерный переход каждого из которых включен между коллектором предыдущего основного транзистора и змиттером последующего, а коллекторы дополнительных и змиттеры первых основных транзисторов соединены со средней точкой выходной обмотки входного трансформатора, при этом вторая шина источника питания подключена к cpeiyieH точке входной обмотки выход1{ого трансформатора. На чертеже приведена электрическая принципиальная схема двухтактного усилителя мощности. Двухтактный усилитель мощности содержит в каждом плече 1 и 2, например,. , как показано на чертеже, основных транзисторов 35, одного типа проводимости, базы которых соединены через резисторы 6-8 с выходной обмоткой 9 входного трансформатора 10, а коллекторы через диоды 11 и 12 - с соответствующими отводами 13 и 14 входной обмотки 15 вь1ходного трансформатора 16, (п-1) дополнительных транзисторюв 17 и 18 противоположного типа проводимости, база37эмиттерные переходы которых включены соответственно между коллекторами основных транзисторов 3 и 4 и -JMHTTepaMH основных транзисторов 4 и 5, а также источник 19 питания, одна из шин которого подключена к средней точке выходной обмотки 9 входного трансформатора 10, а вторая шина подключена к средней точке 20 входной обмотки 15 выходного трансформатора 16, при этом колпекторы дополнительных транзисторов 17 и 18 и эмиттеры основных транзисторов 3 соединены ш средней точкой выходной обмотки 9 входного трансформатора 10. Двухтактный усилитель мощности работает следуюцим образом. В двухтактном усилителе мощности плечи 1 и 2 работают поочередно (класс В). Поэтому достаточно рассмотреть один полупериод, когда работает плечо 1. При малых м1новенных значениях усиливаемого колебания открыт только транзистор 3. Его ток коллектора через диод 11 протекает через всю половину входной обмотки 15 между концом (отводом) 13 и средней точкой 20, а входной сигнал подастся на базу через резистор 6. По мере увеличения мгновенных значе1ШЙ тока транзистора 3 напряжение коллектор-эмиттер его уменьшается. Как только оно становится меньше напряжения, снимаемого с половины выходной обмотки 9 входного трансформатора 10, OTKvpbiваются транзисторы 17 и 4. Транзистор 3 входит в режим насыщения. Ток транзисторов 17 и 4 протекает через диод 12 по части входной обмотки 15 между отводом 14 и средней точкой 20. Эквивалентное (пересчитанное с выхода выходного трансформатора 16) сопротивление нагрузки 21 между средней точкой 20 и отводом 14 меньше, чем между сред ней точкой 20 и концом (отводом) 13. Однако во избежание скачков напряжения на нагрузке 21 в момент открывания транзисторов 17 и 4 напряжение на части входной обмотки 15 между средней точкой 20 и отводом 14 не должно измениться. Поэтому ток транзисторов 17 и 4 должен быть сразу же после их открывания больше, чем был ток транзистора 3. Это дости гается тем, что сопротивление резистора 7 мень ш сопротивления резистора 6. Лальнейшее увеличение тока транзисторов 1 и 4, вызванное увеличением мгновенных значений сигнала, приводит к уве.г1ичению напряже НИН на входной обмотке 15 выходного трансформатора 16 и диод 11 закрывается. До этоГО напряжение между средней гочкоп 20 и концом (отводом) 13 равняется напряжению источника 19 питания. Транзистор 17 необходим для того, чтобы ток тра)1зисторов 17 и 4 отводить помимо транзистора 3, поскольку сопротивление резистора 7 меныле, чем сопротивлefгиe резистора 6 и поэтому ток транзисторов 17 и 4 больше, чем способен пропустить транзистор 3. Коллектор транзистора 17 во время его работы питается остаточным напряжением на переходе эмиттер-коллектор транзистора 3. Это обеспечивает активный (управляемый) режим работы транзистора 17. Как только полностью откроются транзисторы 17 и 4, откроются транзисторы 18 и 5, а диод 12 закроется. При этом все происходит аналогично предыдущему. Сопротивление резистора 8 меньше, чем сопротивление резистора 7. При уменьшении мгновенных значений уси.пиваемого колебания все происходит в обратной последовательности. Двухтактный усилитель мощности обеспечивает по сравнению с прототипом меньшие нелинейные искажения сигнала. Формула изобретения Двухтактный усилитель мощности, содержащий в каждом плече п основных транзисторов одного типа проводимости, коллекторы которых соединены через диоды с соответствуюпАми отводами входной обмотки выходного трансформатора, и источник питания, одна из шин которого подключена к средней точке выходной обмотки входного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью снижения нелинейных искажений, в каждое плечо введено п-1 дополнительных транзисторов противоположного типа проводимости, базаэмиттерный переход каждого из которых включен между коллектором предыдущего основного транзистора и эмиттером последующего, а коллекторы дополнительных и эмиттеры первых основных транзисторов соединены со средней точкой вь1ходной обмотки входного трансформатора, при этом вторая тина источника питания подключена к средаей точке входной обмотки выходного трансформатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Etectronic Design, 1963, V. И, № 9, с. 36, фиг. 2 (прототип).