Двухтактный коммутатор Советский патент 1981 года по МПК H03K17/16 

(54) ДВУХТАКТНЬЙ КОММУТАТОР

t

Изобретение относится к аналогоимпульсной технике и может быть использовано в качестве двухтактного усилителя мощности.

Известен двухтактный коммутатор, содержащий составные транзисторы, источник опорного напряжения, вьтолненный на последовательно включенных диодах, и резисторы l.

Однако надежность работы известного устройства низка. .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является двухтактный коммутатор, содержащий два противофазных усилителя мощности, выходы которых соединены через соответствующие измерительные резисторы с выходной щиной, источник, опорного напряжения, первая шина которого подключена к входной шине L2j.

Это известное устройство отличается невысокой надежностью, громоздкостью и значительными нелинейными искажениями.

Цель изобретения - повыгаение надеж ности и снижениенелинейных искажений.

Поставленная цель достигается тем, что в двухтактный коммутатор, содержа щий два противофазных усилителя мощности, выхода которых соединены через соответствующие измерительные резисторы с выходной шиной, источник опорного напряжения, первая шина которого

10 подключена к входной шине, введены два измерительных усилителя, причем выход и первый вход первого измерительного усилителя соединены соответственно с входом и выходом первого уси15лителя мощности, выход и первый вход второго измерительного усилителя соединены соответственно с входом и выходом второго усилителя мощности, второй вход первого измерительного уси20лителя соединен с входно11 шиной, а второй вход второго измерительно о усилителя соединен со BTopoii шиной источника опорного напряжения.

389

На чертеже представлена принципиальная блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первьш и второй противофазные усилители 1 и 2 мощности, выходы которых соединены через измерительные резисторы 3 и 4 с выходной шиной 5. Выход и один из дифференциальных входов первого измерительного усилителя 6 соединены соответственно с входом и выходом первого усилителя I мощности. Выход и один из дифференциальных входо-в второго измерительного усилителя 7 соединены соответственно с входом и выходом второго усилителя 2 мощности. Другие дифференциальные входы измерительных усилителей 6 и 7 соединены между собой через источник 8 опорного напряжения, один из выводов которого соединен с входным выводом 9 устройства,

В качестве противофазных усилите- лей 1 и 2 мощности могут использоваться как составные транзисторы, состоящие из транзисторов одинакового типа проводимости С как показано на чертеже), так и составные транзисторы, состоящие из транзисторов разного типа проводимости, а также одиночные транзисторы. В зависимости от того, является усилитель мощности инвертирующим или неинвертирующим, к его выходу

подключается соответственно неиквертирующий или инвертирующий вход измерительного усилителя,. Например, для предлагаемого устройства вход измери. .тельного усилителя 6, соединенного с выходом усилителя 1 мощности, должен быть инвертирующим, а вход измерительного усилителя 7, соединенного с выходом усилителя 2 мощности, должен быть неинвертирующим.

Входной вывод 9 устройстваможет быть соединен :с любым из выводов источника 8 опорного напряжения, причем выбор определяется условием связи . предлагаемого устройства с прадварительньм каскадом и зависит от его схемы. Напряжение источника 8 не далж но быть температурно зависимым, поэтому в качестве такого источника может, . в простейшем случае, использоваться резистор, падение напряжения на котором создается режимным током предварительного каскада ( в случае гальванической связи предварительным :каскадом и предлагаемым устройством).

.4

В релсиме покоя напряжение между ыходами обоих усилителей.1 и 2 мощности равно напряжению источника 8.

Сигнал положительной полярности поступает на выходную шину 5 через первый измерительный усилитель 6 и ервый противофазный усилитель 1 мощности. При этом выходное напряжение второго измерительного усилителя 7 запирает второй противофазный усилитель 2 мощности. Сигнал отрицательной полярности проходит на выходную шину 5 через второй измерительный усилитель 7 и- второй противофазный усилитель 2 мощности, а выходное напряжение первого измерительного усилителя 6 запирает первый противофазный усилитель 1 мощности. Ток покоя определяется только напряжением источника 8 и слабо зависящими от температуры напряжениями смещения по дифференциальным входам измерительных усили;елей 6 и 7 и величинами сопротивлений измерительных резлсторов 3 и 4, Следовательно, этот ток не зависит от температурных изменений параметров противофазных усилителей 1 и 2 мощности. Таким образом, отсутствует тепловая обратная связь и возможность теплового пробоя транзисторов.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает повышенным козффициентом полезного действия. Это объясняется возможностью работы устройства при меньших напряжениях на измерительных резисторах 3 и 4, что позволяет уменьшить величины их сопротивлений, и, таким образом, снизить мощность, пoтpeбляe fyю от источника питания,

Стабилизация тока покоя и уменьшение рассеиваемой мощности позволяют уменьшить размеры; радиаторов, а следовательно, габариты и вес -предлагаемого устройства по сравнению с .известным. Кроме того, устройствб обладает уменьшенным уровнем нелинейнь х искаений. Это обусловлено тем, что выходные сопротивления обоих усилитеей мощности близки к нулю, так как каждый из них охвачен глубокой отриательной обратной связью через соответствующий измерительный усилитель. Следовательно, козффициент передачи аждого из усилителей мощности пракически равен единице независимо от тока нагрузки.

Формула изобретения

Двухтактный коммутатор, содержащий два противофазных усилителя мощности, выходы которых соединены через сортветствую1чие измерительные резисторы с выходной пшной, источник опорного напряжения, первая шина которого подключена к входной шине, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что,, с целью повышения надежности и снижения нелинейных искажений, введены два измерительных усилителя, причем выход и первый вход первого измерительного усилителя соединены соответственно с входом и выходом первого усилителя мопщости, выход и первый вход второго измерительного усилит.еля соедине892718

ны соответственно с входом и выходом второго усилителя мощности, второй вход первого измерительного усилителя соединен с входной шиной, а вто-. рой вход второго измерительного уси:лителя соединен со второй шиной ис;точника опорного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Ленк Дж. Справочник по современным твердотельным усилителям. М.. Мир, 1977.

: 2. .Проектирования и применение операционных усилителей. Под ред. Грэ- - ма Дж., Тоби Дж., Хнолсмана Л.,М., ГМИР 1974, с. 123, фиг. 3.12 б (про-тотип).