Усилитель Советский патент 1983 года по МПК H03F3/45 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиотехнических установках различного назначения, в частности в звуковоспроизводящей аппаратуре.

Известен усилитель, содержащий первый и второй транзмсторы п-р-птипа Проводимости и третий, четвертый, пятый и шестой транзисторы р-п-р-гтипа проводимости, причем эмиттер первого транзистора соединен с эмиттерами тре тьего и шестого транзисторов, эмиттер второго транзистора соединен с эмиттерами четвертого и пятого транзисторов, база третьего транзистора соединена с базой и коллектором пятого транзистора и через первый источник постоянного тока с отрицательной шиной источника питания, база четвертого транзистора соединена с базой и коллектором шестого транзистора i подключена через второй источник постоянного тока, а коллекторы третьего и четвертого транзисторов-непос(бедственно к отрицательной шине источника питания, Коллекторы первого и второго транзисторов, являющиеся дифференциальным выходом усиS лителя через соответственно первый и второй резисторы подключены к по-, ложителЬной шине источника пита. ния Tl Коэффициент усиления К такого уси10 лителя определяется величиной резисторов нагрузки и режимным током источников постоянного тока по формуле

.R, (.) .е.. TT

где и(у,фйых выходное-дифференциальное напряжение;

ИФ.РХ, входное дифференциальное напряжение; Ч-Г - тепловой потенциал, 3 - режимный ток, задаваеОХмый каждым из источников постоянного тока. 39 R - величина резистора нагрузки. При подаче на вход усилителя напряжения, большего по амплитуде Ч, на выходе усилителя появляются значитальные нелинейные искажения. Цель изобретения - повышение линейности передаточной характеристики . Поставленная цель достигается тем, что в усилителе, содержащем первый и второй транзисторы п-р-птипа проводимости и третий, четвертый, пятый и шестой транзисторы р-птипа проводимости, причем эмиттер первого транзистора соединен с эмиттерами третьего и шестого транзисторов, при этом эмиттер второго тран зистора соединен с .эмиттерами четвертого и пятого транзисторов, база третьего транзистора соединена с базой и коллектором пятого транзистора и через первый источник постоянного тока с отрицательной шиной источника питания, база четвертого транзистора соединена с базой и кол-лектором шестого транзистора и подключена через второй источник постоянного тока, а коллекторы третьего и четвертого транзисторов-непосредственно к отрицательной шине источни ка питания, коллекторы первогЬ и вто рого транзисторов, являющиеся дифференциальным выходом усилителя, через соответственно первый и второй резисторы подключены к положительной шине источника питания, базы первого и второго транзисторов соответствен но через два введенных последовател но включенных прямосмещенных диода каждая подключены к общей шине и че рез третий и четвертый источники по стоянного тока к положительной шине источника питания и коллекторам сед мого и восьмого транзисторов р-п-ртипа проводимости соответственно, ба зы которых подключены к базам и кол лекторам соответственно девятого и десятого транзисторов р-п-р-типа проводимости, а также через пятый и шестой источники постоянного тока к от-рицательной шине источника, пита ния, причем эмиттеры седьмого, деся того, одиннадцатого и двенадцатого транзисторов п-р-п типа проводимост объединены и подключены к одному аы воду источника входного тока, а эми теры восьмого, девятого, тринадцато го и четырнадцатого транзисторов п-р-п-типа проводимости объединены и подключены к другому выводу источника входного тока, базы одиннадцатого и тринадцатого транзисторов соединены с базой и коллектором соответственно четырнадцатого и двенадцатого транзисторов и подключены через седьмой и восьмой источники постоянного тока, а коллекторы одиннадцатого и тринадцатого транзисторов непосредственно к положительной шине источника питания. На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого усилителя. Предлагаемый усилитель содержит транзисторы 1 и 2 п-р-п-типа проводимости, 3-10 р-п-р-типа проводимости, 11-1 п-р-п-типа проводимости, диоды 15-18, первый 19, второй 20, третий, 21, четвертый 22, пятый 23, шестой 2k, седьмой 25 и восьмой 2б источники постоянного тока, источник 27 входного тока и резисторы 28 и 29, Усилитель работает следующим образом. Входной ток источника 27 входного сигнала поступает на объединенные эмиттеры соответственно транзисторов 8, 9 13 и lA и транзисторов 7, 10, 11 и 12,При этом через коллекторы транзисторов 7 и 8 протекают токи, создающие на диодах 15, 16 и 17, 18 разностное напряжение . ид,,аг.Ь. (1) тепловой потенциал, величина режимного тока, задаваемого каждым из источНИКОВ 21-26 постоянного тока. Разностное напряжение ), будучи приложенным к базам транзисторов 1 и2, вызывает протекание через их коллекторы разностного тока . ,) где - тепловой потенциал; 3oOL величина режимного тока, задаваемого кажДым из источников постоянного тока 19 и 20. Из формул (2) и (З) следует, что выходной и Входной i f токи в предлагаемом усилителе связаны соотношением . ( ВЫХ Эд ЬХ Входной ток хожет быть любым по величине. Несмотря на это линейная связь (4) между входным и выходным током сохраняется. Таким образом, линейность усилителя значительно ув личивается. Однако ограничение линейности усилителя зависит от существующих в схеме эффектов второго порядка (например, неравномерный тепловой нагрев, рассогласование тр зисторов, конечные объемные сопротивления базовых областей транзисто ров и т.д.). Линейность в предлагаемом усилителе при использовании обычных биполярных согласованных транзисторов увеличилась на один-два порядка по величине максимального входного тока. Формула изобретения Усилитель, содержащий первый и второй транзисторы п-р-п-типа проводимости и третий, четвертый, пятый и шестой транзисторы р-п-р-типа проводимости, причем эмиттер первого транзистора соединен с эмиттерами третьего и шестого транзисторов, эми тер второго транзистора соединен с эмиттерами четвертого и пятого транзисторов, база третьего транзистора соединена с базой и коллектором пятого транзистора и через первый источник постоянного тока с отрицательной шиной источника литания, база четвер того транзистора соединена с базой и коллектором шестого транзистора и подключена через второй источник постоянного тока, а коллекторы третьего и четвертого транзисторов непосредственно к отрицательной шине источника питания, причем коллекторы первого и второго транзисторов, являющиеся дифференциальным выходом усилителя, через соответственно пер56вый и Еторой резисторы подключены к положительной шине источника питания, отличающийся тем, мто, с целью повышения линейности пе редаточной характеристики базы первого и второго транзисторов соответственно через два введенных последовательно включенных прямосмещенных диода каждая подключены к общей шине и через третий и четвертый источники постоянного тока к положительной шине источника питания и коллекторам седьмого и восьмого транзисторов р-п-р-типа проводимости соответственНО, базы которых подключены к базам и коллекторам соответственно девятого и десятого транзисторов р-п-р-типа проводимости, а также через пятый к шестой источники постоянного тока к отрицательной шине источника питания, причем эмиттеры седьмого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого транзисторов п-р-п-типа проводимости объединены и подключены к одному выводу источника входного тока, а эмиттеры восьмого, девятого, тринадцатого и четырнадцатого транзисторов п-р-п-типа проводимости объединены и подключены к другому выводу источника входного тока, базы одиннадцатого и тринадцатого транзисторов каждая соединены с базой и коллектором соответственно четырнадцатого и двенадцатого транзисторов и подключены через седьмой и восьмой источники постоянного тока, а коллекторы одиннадцатого и тринадцатого транзисторов непосредственно к положительной шине источника питания. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Аналоговые интегральные схемы. Под ред. Дж. Коннели. М., Мир, 1977. с. 105, рис. 3.2ба (прототип).