Усилитель звуковых частот с ручной регулировкой коэффициента усиления Советский патент 1981 года по МПК H03G3/30 

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в электромузыкальных инструментах и в звуковоспроизводящей аппаратуре. Известно устройство регулирования уровня сигнала звуковой частоты, содержащее усилительный транзистор, блок питания на втором транзисторе, включенный последовательно в эмйттер ную цепь усилительного транзистора, канальный транзистор, который работает на переменном токе как переменный резистор, однонаправленный усилитель на эмиттерном повторителе С Недостатком данного устройства является ограниченный рабочий динамический диапазон регулирования. Наиболее близким к предложенному является устройство для регулирования громкости звука, содержащее вход ной усилительный каскад, выполненный на двух последовательно включенных транзисторах, база одного из которы соединена со входной шиной, а коллек тор соединен с базой одного из транзисторов эмиттерного повторителя, выполненного из двух транзисторов противоположного типа проводимости j эмиттер первого из которых и база второго соединены через два последовательно включенных резистора с шиной питания, причем точка соединения упомянутых резисторов соединена с базой второго транзистора входного усилительного каскада и через конденсатор со стоком полевого транзистора, исток которого соединен с шиной питания, а затвор - с выходом блока управления, переменный резистор и разделительный конденсатор 2. Недостатком данного устройства является ограниченный рабочий, динамический диапазон регулирования, при большом общем динамическом диапазоне. Причиной этого является схемное решение устройства, которое обеспечивает большой динамический диапазон при больших значениях коэффициента передачи, как при минимальном его значени - порядка десяти единиц, так и при максимальном - 3-8 тыс.так как регулируемый сигнал должен значительно превышать уровень шумов, то его значение обычно выбирается больше 10 дБ и при больших коэффициентах передачи его уровень поднимается до 30-80 В, что приводит к большим нелинейным искажениям, и требует высоковольтного питания.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона регулировки усиле|)ия.

Поставленная цель достигается тем что в усилитель звуковых частот с ручной регулировкой коэффициента усиления, содержащий входной усилительный каскад, выполненный на двух последовательно включенных транзисторах база одного из которых соединена со входной шиной, а коллектор соединен с базой одного из транзисторов эмиттерного повторителя, выполненного из двух транзисторов противоположного типа.проводимости, эмиттер первого из которых и база второго соединены через два последовательно включенные резистора с шиной питания,при чем точка соединения упомянутых рези торов соединена с базой второго транзистора входного усилительного каскада и через конденсатор - со стоком полевого транзистора, исток которого соединен с шиной питания, а затвор - с выходом блока управления, переменный резистор и разделительный конденсатор, введен дополнительный полевой транзистор, исток которого соединен с шиной питания, затвор подклюаен к выходу блока угфавления, . а сток через разделительный конденсатор соединен со средней точкой переменного резистора, включенного в эмиттерную цепь первого транзистора входного усилительного каскада.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема усилителя звуковых частот с ручной регулировкой коэффициента усиления.

Усилитель звуковых частот содержит входной усилительный каскад, выполненный на двух последовательно включенных транзисторах 1 и 2 различного типа проводимости, эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторах 3 и 4 различного типа проводимости,делитель напряжения на резисторс1Х 5,6, конденсатор 7, полевые транзисторы 8, 9/блок 10 управления, разделительный конденсатор 11, переменный резистор 12, шину 131 питания.

Усилитель работает следующим образом.

Напряжение сигнала подается на базу транзистора 1, усиливается и с транзистора 4 эмиттерного повторителя подается в тракт усиления. Коэффициент усиления транзистора 1 зависит от значения сопротивлений переменному току в цепи его нагрузки и в цепи эмиттера. Сопротивление цепи нагрузки можно плавно изменять путем шунтирования резистора 5 через конденсатор 7 за счет изменения режима работы полевого транзистора 8. Сопротивление в цепи эмиттера можно изменять за счет шунтирования части переменного резистора 12 полевым транзистором 9. При малых значениях управляющего напряжения блока 10 управления полевые транзисторы 8 и 9 закрыты. При этом сопротивление в цепи нагрузки имеет минимальное значение, а сопротивление в цепи эмиттера максимальное, а коэффициент усиления в этом случае меньше единицы. При увеличении уровня напряжения блока 10 управления полевые транзисторы 8 и 9 открываются и частично шунтируют резистор 5 в цепи базы тра зистора 2 и резистор в цепи эмиттера транзистора 1. При максимальном напряжении блока управления 10 полевые транзисторы 8 и 9 открываются полностью и коэффициент усиления усилителя равен предельному значению (2 8 тыс). Переменным резистором 12 можно смещать диапазон регулирования в сторону меньших значений и получат минимальное усиление значительно менше единицы, а верхний предел ограничивать на уровне нескольких сотен. 1

Двойная регулировка коэффициента усиления позволяет увеличить динамический диапазон регулирования больше 60 дБ, расширить рабочий динамически диапазон до 60.дБ и за счет введения дополнительных цепей отрицательной оратной связи уменьшить нелинейные . искажения до десятых долей процента при больших уровнях сигнала.

Формула изобретения

Усилитель звуковых частот с ручной регулировкой коэффициента усиления , содержащий входной усилительный каскад, выполненный на двух последовательно включенных транзисторах база одного из которых соединена со входной шиной, а коллектор соединен с базой одного из транзисторов эмиттерного повторителя, выполненного из двух транзисторов противоположного типа проводимости, эмиттер первого из которых и база второго соединены через два последовательно включенные резистора с шиной питания причем точка соединения упомянутых резисторов соединена с базой второго транзистора входного усилительного каскада и через конденсатор - со стоком полевого транзистора, исток которого соединен с шиной питания, а затвор - с выходом блока управления, переменный резистор и раэделительный конденсатор, о J л и ча ю щ и и ся тем, что, с целью расширения динамического диапазона регули|)овки усилений, в него введены дополнительный полевой транзистор, исток которого соединен с шиной питания, затвор подключен к выходу управления/ а сток через разделительный конденсатор соединен со средней точкой переменного резистора, включенного в эмиттерную цепь первого транзистора входного усилительного каскада.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3702443, кл.330-28, 07.11.72.

2.Авторское свидетельство СССР

316118, кл. Н 03 G 3/30, 1970 (прототип) .