Усилитель мощности Советский патент 1982 года по МПК H03F3/26 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть исполй;зовано в качестве усилителя электрических сигналов различных электронных устройств.

Известны усилители мощности, в которых применяется импульсный режим работы, обеспечивающий линейное изменение мощности в нагрузке при минимальных потерях на регулирующих элементах, в частности на транзисторах. Отсутствие трансформаторов делает мостовые схемы основой выходных каскадов реверсивных импульсных регуляторов мощности СП.

Однако их применение ограничивается наличием сквозных токов, обусловленных большим временем рассасывания неосновных носителей в отключающихся транзисторах. Сквозные токи увеличивают мощность, рассеиваемую на транзисторах, и могут достигать недопустимо больших величин, что приводит к отказу устройств.

Наиболее близким к предлагаемому является усилитель мощности, выполненный по мостовой схеме, противоположные плечи которой содержат транзисторы разного типа проводимости, базь транзисторов подключены к узлу управления, также выполненному на транзисторах. Усилитель снабжен защитой от сквозных токов, реализующей изменение времени задержки от10пирания включающихся транзисторов в зависимости от состояния входной цепи отключающихся транзисторов.

В известном усилителе входные цепи оконечных транзисторов включены

15 параллельно. При отсутствии входного сигнала оба т-ранзистора насыщены, при наличии входного сигнала один из оконечных транзисторов в течение времени, необходимого для рассасыва20ния неосновных носителей, удерживается в открытом состоянии, а вход другого оконечного транзистора зашунтирован коллекторной цепью транзистора предшествующего каскада, предотвращая отпирание этого оконечного транзистора и появление сквозных токов С23. Однако при значительной разнице потенциальных барьеров оконечных транзисторов возможно нарушение работы устройства. Включение дополнительного резистора, выравнивающего токи, нежелательно из-за энергетических соображений. Крометого, око нечные транзисторы работают в разли ных цепях с разной степенью насыщен и управление этими транзисторами .производится независимо друг от дру га, что не исключает возможность протекания сквозных токов. Работоспособность схемы зависит от сочета ния параметров входящих в нее элементов. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем исключения сквозных токов. Поставленная цель достигается тем, что в усилителе мощности, содержащем четыре транзистора, включенных по мостовой схеме, противоположные плечи которой выполнены на транзисторах разного типа проводимости, причем эмиттеры транзисторов одного типа проводимости попарно объединены и подключены к соответст вующим шинам питания, базы транзисторов подключены к коллекторам управляющих транзисторов, проводимость которых соответствует проводимости управляемых транзисторов моста, а амиттеры управляющих транзисторов подключены к соответствующим шинам дитания, и нагрузку, коллекторы транзисторов смежных плеч соединены между собой через два последовательно соединенных в прямо направлении диода, причем коллектор каждого транзистора подключен через резистор к базе управляющего транзистора смежного плеча, а нагрузка включена между общими выводами диодов, включенных в коллекторную цепь транзисторов мостовой схемы. На чертеже представлен усилитель мощности, принципиальная электричес кая схема. Усилитель мощности содержит четы ре оконечных транзистора 1 - , соединенных по мостовой схеме, а именно транзисторы 1 и 3 типа р-п-р и, транзисторы 2 и 4 типа п-р-п. Ука занные транзисторы включены по схе1 .4 ме с общим эмиттером. Схемы управления транзисторами мостового каскада выполнены на транзисторах 5 и 6. Входной каскад, согласующий вход схем управления с выходом источника выходного сигнала построен на транзисторах 7 и 8. Между коллекторами транзисторов 1 и 2 включены диоды 9 и 10, полярность включения которых определяется условием протекания тока через транзисторы 1 и 2. Колекторы транзисторов 1 и 2 связаны соответственно с базами транзисторов 6 и 5 через резисторы 11 и 12. Первая половина мостового усилителя со схемой управления обозначена цифрой 13, а вторая, выполненная идентично первой половине, - цифрой И. Нагрузка 15 включена между точками соединения диодов 9 и Ю первой половины мостового усилителя и соответствующих диодов второй половины этого усилителя. Усилитель мощности работает слеДУЮЩИМ образом. При наличии отрицательного напряжения на входе усилителя транзисторы 7,5 и 2 закрываются, а транзисторы 8,6 и 1 открываются. При смене полярности входного сигнала транзистор 7 открывается, а транзистор 8 закрывается. При этом транзистор 6 остается открытым из-за наличия на его базе отрицательного (относительно эмиттера) потенциала, образованного от протекания тока через резистор 11 и транзистор 1. Лишь после включения транзистора 5 и рассасывания неосновных носителей в транзисторе 1 последний закрывается и разрывает цепь базового тока транзистора 6. Транзистор 6 закрывается, а транзистор 2 открывается. Таким образом, исключается режим одновременного протекания тока через транзисторы 1 и 2. Для исключения гальванической связи нагрузки 15 со схемами управлений через резисторы 11 и 12 включены диоды 9 и 10. Испытания-схемы подтверждают ее работоспособность и отсутствие сквозных токов. Кроме того, предлагаемый усилитель мощности защищен от повреждения второго из оконечных транзисторов при коротком замыкании между электродами эмиттер-коллектор одного из оконечных транзисторов.