SU1713083A1 - Выходной каскад усилител мощности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоэлектронике и может использоватьс  в различных радиоэлектронных устройствах, например в бытовой радиоаппаратуре. Цель изобретени  - уменьшение искажений при стабилизации тока поко . Усилитель мощности позвол ет при стабилизации тока поко  уменьшить искажени  за счет устранени  переключательных искажений, вызванных запиранием предварительного каскада, а также упрощением цепи управлени  током поко . 1 з.п.ф-лы, 1 ил.'

Description

Изобретение относитс  к радиоэлектронике и может использоватьс  в различных радиоэлектронных устройствах, например в бытовой ради оаппаратуре.

Цель изобретени  - повышение стабилизации тока поко  при упрощении цепи управлени  смещением.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема выходного каскада усилител  мощности.

Выходной каскад усилител  мощности содержит первый и второй транзисторы 1 и 2, первый и второй датчики 3 и 4 тока, первый и второй диоды 5 и 6, включенные в пр мом направлении, цепь смещени  на третьем и четвертом транзисторах 7 и 8, блок управлени  смещением на первом и втором управл емых генераторах 9 и 10 тока , первом и втором резисторах 11 и 12, при этом первый и второй управл емые генераторы 9 и 10 тока выполнены на транзисторах 13, 14 и параметрических делител х напр жени  на стабилитронах 15,16 и резисторах 17,18. На чертеже также показан усилитель

возбуждени  выходного каскада усилител  мощности, содержащий входной дифференциальный каскад 19 и выходной двухтактный каскад на транзисторах 20, 21, включенных по схеме с общим эмиттером, и цепь 22 общей отрицательной обратной св зи .

Выходной каскад усилител  мощности работает следующим образом.

Рассмотрим два взаимосв занных и происход щих одновременно процессаусиление сигнала переменного тока и автоматическую стабилизацию тока поко .

Усилием сигнала переменного тока. Сигнал переменного тока поступает на вход дифференциального каскада 19. С одного выхода дифференциального каскада 19 сигнала поступает на базу транзистора 20, а с другого выхода - на базу транзистора 21, образующие усилитель напр жени . В этом усилителе транзистор 20 играет роль активного элемента усилител  напр жени , а транзистор 21 - роль динамической нагрузки . Транзисторы 7 и 8 образуют цепь смещени  выходного каскада усилител . Сопротивление транзисторов 7 и 8 переменной составл ющей тока, протекающего в коллекторной цепи транзистора, мало, поэтому переменна  составл юща  напр жени  на коллекторе транзистора 20 практически равна переменной составл ющей напр жени  на коллекторе транзистора 21 и представл ет собой усиленный по напр жению сигнал переменного тока, поступивший на вход выходного каскада усилител  мощности . Сигнал с коллектора транзистора 20 поступает на базу транзистора 1, а с коллектора транзистора 21 - на базу транзистора 2. Транзисторы 1 и 2 усиливают положительную и отрицательную полуволны входного сигнала по току.

На выходе усилител  мощности выдел етс  полный, усиленный как по напр жению , так и по току сигнал переменного тока. Часть этого сигнала через цепь 22 отрицательной обратной св зи подаетс  на другой входдифференциального каскада 19, благодар  чему весь усилитель мощности оказываетс  охваченным общей отрицательной обратной св зью П0,переменному сигналу. Следствием этого  вл етс  улучшелие верности воспроизведени  формы волны. Благодар  действию общей отрицательной обратной св зи амплитуда переменного сигнала на выходе Увых практически не зависит от изменени  параметров элементов, образующих усилитель мощности, и определ етс  выражением

1

Ur

Usbix-

К

где К - коэффициент передачи цепи 22 по переменному сигналу;

Увых амплитуда сигнала на входе усилител  мощности.

Автоматическа  стабилизаци  тока поко  усилител  мощности происходит следующим образом.

Ток поко  выходного каскада на транзисторах 1 и 2 регулируетс  и устанавливаетс  автоматически. Ток поко , например, на датчике 3 тока преобразуетс  Вч напр жение , управл ющее управл емым генератором 9 тока.

При увеличении тока поко  транзистора 1 увеличиваетс  падение напр жени  на датчике 3 тока. Это падение напр жени  уменьшает ток, отбираемый управл емым генератором 9 тока из цепи питани  транзистора 7. Напр жение смещени  транзистора 1 уменьшаетс , а ток поко  поддерживаетс  на заданном уровне. При уменьшении тока поко  транзистора 1 падение напр жени  на датчике 3 тока уменьшаетс , ток, отбираемый управл емым генератором 9 тока из базовой цепи транзистора 7 увеличиваетс , транзистор 7 подзапираетс , увеличива  напр жение смещени  транзистора 1, и восстанавливает заданное значение тока поко . Аналогичным образом с помощью транзистора 8 управл емого генератора 10 тока и датчика 4 тока регулируетс  ток поко  транзистора 2. Благодар  тому, что сопротивление переходов коллектор-эмиттер транзисторов 7 и 8 измен етс  в широких пределах, увеличиваютс  диапазон и точность регулировани  трка поко ,

5 что повышает термостабильность усилител  мощности.Так как транзисторы 7и8 управл ютс  по цепи базы, то цепь управлени  током поко  не оказывает шунтирующего вли ни  на работу транзисторов 20 и 21 и

0 нет необходимости увеличивать их ток. А это значит, что повышаютс  КПД усилител  мощности и его коэффициент усилени  при разомкнутой петле обратной св зи, что снижает нелинейные искажени  выходного сиг5 нала.

Поскольку каждый из транзисторов 1 и 2 имеет индивидуальную, глубокую и точную регулировку тока поко , то необходимость подбора параметров транзисторов 1 и 2 (это

0 делалось ранее дл  обеспечени  малых нелинейных искажений выходного сигнала) полностью исключаетс , исключаетс  также и необходимость в индивидуальной регулировке тока поко  каждого конкретного уси5 лител  мощности.

При усилении положительной полуволны падением напр жени  на датчике 3 тока и диоде 5, который ограничивает это падение на уровне 0,7-1 В, заперт управл емый

0 генератор 9 тока, а транзистор 7 открыт и насыщен благодар  току, протекающему по его базовой цепи через резистор 11. Наличие диодов 5 и 6 позвол ет свободно варьировать значением сопротивлени  датчиков 3 и 4 тока, не опаса сь снижени  КПД усилител  мощности.

Управл емый генератор 10 тока, управл емый падением напр жени  на датчике 4 тока, которое дл  данного момента меньше

0 0,7-1 В, поддерживает при помощи транзистора 8 ток поко  транзистора 2 на заданном уровне. Благодар  этому существенно снижаютс  специфические переключательные искажени  типа Ступенька, характерные дл  двухтактных выходных каскадов класса В.

При усилении отрицательной полуволны картина мен етс ; Теперь уже заперт управл емый генератор 10 тока, открыт и насыщен транзистор 8. На заданном уровне

поддерживаетс  транзистором 7, управл емым генератором 9 тока и датчиком 3 тока ток поко  транзистора 1.

Таким образом, независимо от изменени  температуры окружающей среды благо- 5 дар  замкнутой системе автоматического регулировани  тока поко  каждого из транзисторов 1 и .2 ток поко  двухтактного выходного каскада усилител  мощности поддерживаетс  на заданном уровне, 10 вследствие чего повышаетс  стабилизаци  тока поко  при упрощении цепи управлени  смещени .

Claims (2)

1. Выходной каскад усилител  мощности , содержащий первый и второй транзисторы , имеющие разную структуру и включенные по схеме с общим коллектором, 20 первый и второй датчики тока, цепь смещени , включенную между базами первого и второго транзисторов, и блок управлени  смещением, первый и второй входы которого подключены к первым выводам соответ- 25 ственно первого и второго датчиков тока, а первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым входами управлени  цепи смещени , при этом цепь смещени  выполнена на третьем и четвер- 30 том транзисторах, имеющих разную структуру , коллекторы которых соединены.

эмиттеры  вл ютс  соответствующими выводами цепи смещени , а базы - первым и вторым входами управлени  цепи смещени , блок управлени  сг 1ещением выполнен на первом и втором управл емых генераторах тока, выходы которых  вл ютс  соответственно первым и вторым выходами блока управлени  смещением, отличающийс   там, что, с целью повышени  стабилизации тока поко  при упрощении цепи управлени  смещением, введены первый и второй диоды в прймом направлении, включенные параллельно соответственно первому и второму датчикам тока, первые выводы которых соединены с коллекторами соответственно первого и второго транзисторов, а вторые выводы -с первой и второй шинами питани , при этом между выходами первого и второго управл емых генераторов тока и соответственно второй и первой шинами питани  включены введенные соответственно первый и второй резисторы.

2. Каскад усилител  по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что каждый из управл емых генераторов тока выполнен на транзисторе и параметрическом делителе напр жени , включенном между шинами питани  выходного каскада усилител  мощности, и отвод которого соединен с базой этого транзистора , коллектор которого  вл етс  выходом, а эмиттер - входом управлени  соответствующих управл емых генераторов тока.