Дифференциальный усилитель Советский патент 1982 года по МПК H03F3/45 

Изобретение относится к радиотехнике, автоматике и может использоватьЬя для управления дифференциальными нагрузками в системах автоматики. Известен дифференциальный усилитель, содержащий трансформатор опорного напряжения, трансформаторы вход ного сигнала, первая и вторая вторич ные обмотки которых подключены к базоэмиттерным переходам первого и второго транзисторов п-р-п-типа, две нагрузки с реактивным характером сопротивления, первый из которых включен между коллекторами, а второй меж ду эмиттерами первого и второго тран зисторов п-р-п-типа, а первый и .второй диоды, катоды кбторых присоединены соответственно к эмиттерам первого и второго транзисторов п-р-п-ти па 1. Однако известный усилитель имеет недостаточную линейность передаточной характеристики. Цель изобретения - повышение линейн(сти передаточной характеристики. Поставленная цель достигается тем, что в дифференциальный усилитель содержащий трансформатор опорного напряжения, трансформатор входного сигнала, первая и вторая вторичные обмотки которого подключены к базоэмиттерным переходам первого и второго транзисторов п-р-п-типа, две нагрузки с реактивным характером сопротивления, первая из которых включена между коллекторами, а вторая - между эмиттерами первого и второго транзисторов п-р-п-типа,а также первый и второй диоды, катоды которых присоединены Соответственно к эмиттерам первого и второго транзисторов п-р-п-типа, введены третий и четвертый диоды, аноды которых соединены соответственно с коллекторами первого и второго транзисторов п-р-п-типа, катоды - с анодами первого и второго диодов, а вторичная

обмотка трансформатора опорного напряжения соединена с точками соединения первого и третьего, второго и четвёртого диодов.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства.

Дифференциальный усилитель содержит трансформатор 1 спорного напряжения, первый и второй диоды 2 и 3, первый и.второй транзисторы k 5, трансформатор 6 входного .сигнала две нагрузки 7 и 8 с реактивным характером сопротивления, третий и четвертый 9 и 10 диоды.

Дифференциальный усилитель работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала транзисторы 4 и 5 закрыты и ток через нагрузки 7 и 8 не протекает. Допустим, что входной сигнал совпадает по фазе с опорным (т.е. одноименные выводы обмоток трансформаторов. 1 и 6 находятся под.одинаковым потенциалом) и первый полупериод верхний вывод вторичной обмотки трансформатора 1 опорных напряжений имеет положительный потенциал, первый транзистор открыт, а второй транзистор 5 закрыт.

Ток от верхнего вывода вторичной обмотки трансформатора 1 опорных напряжений проходит через первый диод 2, эмиттер-коллектор первого транзистора k, нагрузку 7, четвертый диод 10 к нижнему выводу вторичной обмотки трансформатора 1.

Во второй полупериод нижний вывод вторичной обмотки трансформатора 1 имеет положительный потенциал,первый транзистор k закрыт,а второй транзистор 5 открыт.

Ток от нижнего вывода трансформатора 1 проходит через диод 3, эмиттер-коллектор второго транзистора 5, нагрузку 7, третий, диод 9 к верхнему выводу вторичной обмотки трансформатора 1.

«

При умножении фазы входного сигнала на l80° относительно опорного напряжения в первый полупериод верхний вывод вторичной обмотки трансформатора 1 имеет положительный потенциал, первый, транзистор закрыт, а второй транзистор 5 открыт.

Ток от верхнего вывода вторичной обмотки трансформатора 1 проходит через первый диод 2, нагрузку 8,эмиттер-коллектор вторичного транзистора 5, четвертый диод 10 к нижнему выводу вторичной обмотки трансформатора 1 .

В следуюи-ий полупериод нижний вывод вторичной обмотки трансформатора 1 имеет положительный потенциал, первый транзистор k открыт, а второй транзистор 5 закрыт. Ток от нижнего вывода вторичной обмотки трансформатора 1 проходит через второй диод 3, нагрузку 8, эмиттер-коллектор первого,транзистора 5, третий диод 9 к верхнему выводу вторичной обмотки, трансформатора 1 .

Таким образом, при совпадении фаз входного сигнала и опорного напряжения сигнал управления подводится только, к нагрузке 7 ток проходит через нагрузку 7), а нагрузка 8 обесточена, при несовпадении фаз входного сигнала и опорного напряжения подключена нагрузка 8, а.нагрузка 7 обесточена.

В предлагаемом усилителе за счет

дополнительного введения третьего и четвертого .диодов 9 и 10 и предлагаемого соединения элементов достигается эффект управления (дифференциальными) нагрузками 7 и 8 как и

в известном усилителе, однако трансформатор опорного напряжения 1 содержит всего одну вторичную обмотку, что повышает надежность работы устройства, снижает габариты трансформатора на 20-30) а следовательно упрощает конструкцию и уменьшает ее стоимость.

Кроме того в случае соответствия номиналов напряжений сети и нагрузок предлагаемый усилитель вообще может быть использован без трансформатора опорных напряжений, что невозможно в известном.

Формула изобретения

, Дифференциальный усилитель, содержащий трансформатор опорного напряжения, трансформатор входного сигнала, первая и вторая вторичные обмотки которого подключены к базоэмиттерным переходам первого и второго транзисторов п-р-п-типа,две

нагрузки с реактивным характером сопротивления, первая из которых включена между коллекторами, а вторая - между эмиттерами первого и

второго транзисторов n-p-n-типа, а также первый и второй диоды, катоды которых, присоединены соответственно к эмиттерам первого и второго транзисторов п-р-п-типа, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности передаточной характеристики, введены третий и четвертый диоды, аноды которых соединены соответственно с коллекторами первого и второго транзисторов

п-р-п-типа, катоды - с анодами первого и второго диодов, а вторичная обмОтка трансформатора опорного напряжения соединена с точками соединения первого и третьего, второго и четвертого диодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 10530, кл. Н 03 F 21/00, 197 (прототип).