SU1732425A1 - Усилитель мощности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в переносных радиовещательных и телевизионных приемниках , магнитофонах. Цель изобретени  - стабилизаци  тока поко  при изменении напр жени  питани . Усилитель мощности содержит транзисторы 1-4 выходного двухтактного каскада, транзисторы 8,9 входного двухтактного каскада, делитель напр жени  на резисторах 10. 11, резисторы 12-14. Цель достигаетс  за счет введени  резисторов 13.14 и выполнени  эмиттерной нагрузки транзистора 8 в виде делител  напр жени , отвод которого через резистор 14 соединен с транзистором 9, при этом величина напр жени  между эмиттерами транзисторов 8 и 9 остаетс  неизменной, что приводит к стабилизации тока поко  выходного двухтактного каскада при изменении напр жени  питани . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в переносных радиовещательных и телевизионных приемниках , магнитофонах.

Известны усилители мощности, в кото- рых выходные транзисторы включены по схеме с общим эмиттером и структуры их различны. Недостатком этих усилителей  вл етс  недостаточна  стабильность тока поко  при изменении напр жени  питани .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  усилитель, содержащий последовательно соединенные входной двухтактный каскад, выполненный на транзисторах противоположной структуры, включенных по схеме с общим коллектором и выходной двухтактный каскад, каждое плечо которого выполнено на первом и втором транзисторах противоположной структуры, включённых по схеме с общим эмиттером, при этом точка соединени  эмиттеров первых транзисторов- подключена к первому выводу первого резистора, второй вывод которого  вл етс  выходом усилител  мощности, а также первую и вторую шины питани , при- чем база транзистора первого плеча,входно- го {двухтактного) каскада  вл етс  входом усилител  мощности.

Известный усилитель имеет сравнительно большое изменение тока поко  при изменении напр жени  питани .

При изменении напр жени  питани  ток через резисторы, подключенные к эмиттерам транзисторов входного каскада, измен етс . При этом изменитс  напр жение между эмиттерами транзисторов входного каскада. Это приводит к изменению токов коллектора транзисторов выходного каскада , причем с повышением напр жени  питани  напр жение между эмиттерами транзисторов входного каскада увеличиваетс , что приводит к чрезмерному разр ду автономного источника питани  (батарей, аккумул торов). При пониженном напр жении питани  величина напр жени  между эмиттерами транзисторов входного каскада недостаточна, что приводит к увеличению нелинейных искажений из-за перехода выходного каскада из режима АВ в режим В (переходные искажени ).

Эти недостатки не позвол ют использовать усилитель в широком диапазоне рабочих напр жений источника питани .

Целью изобретени   вл етс  стабилизаци  тока поко  при изменении напр же- ни  питани .

Дл  этого в усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные входной двухтактный каскад, выполненный на транзисторах противоположной структуры.

включенных по схеме с общим коллектором, и выходной двухтактный каскад, каждое плечо которого выполнено на первом и втором транзисторах противоположной структуры , выполненных по схеме с общим эмиттером, при этом точка соединени  эмиттеров первых транзисторов подключена к первому выводу первого резистора, второй вывод которого  вл етс  выходом усилител  мощности, а также первую и вторую шины питани , причем база транзистора первого плеча входного двухтактного каскада  вл етс  входом усилител  мощности , введены второй резистор, включенный между базами транзисторов входного двухтактного каскада, эмиттерна  нагрузка транзистора первого плеча входного двухтактного каскада выполнена в виде делител  напр жени , между отводом которого и базой транзистора второго плеча включен третий резистор, при этом точка соединени  коллекторов вторых транзисторов выходного двухтактного каскада подключена к второму выводу первого резистора, а втора  шина питани   вл етс  общей шиной.

Сопоставительный анализ с известным показывает, что предлагаемое устройство отличаетс  наличием дополнительных резисторов .

На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема предложенного усилител  мощности.

Усилитель содержит входной двухтактный каскад на транзисторах 1 и 2 противоположной структуры, включенных по схеме с общим коллектором, между базами которых включен резистор 3, эмиттерна  нагрузка транзистора 1, база которого  вл етс  входом усилител , выполнена в виде делител  напр жени  на резисторах 4 и 5, между отводом которого и базой транзистора 2 включен резистор 6, а эмиттерной нагрузкой транзистора 2  вл етс  резистор 7. Выходной двухтактный каскад, одно плечо которого выполнено на транзисторах 8 и 9 противоположной структуры, а другое - на транзисторах 10 и 11, включенных по схеме с общим эмиттером, при этом между точкой соединени  эмиттеров транзисторов 8 и 10 и точкой соединени  коллекторов транзисторов 9 и 11,  вл ющейс  выходом усилител , включен резистор 12.

Усилитель работает следующим образом .

При отсутствии сигнала на входе при номинальном напр жении питани  ток коллектора транзисторов 9 и 11 (ток поко ) определ етс  током коллектора транзисторов 8 и 10, который зависит от напр жени  ба- за-эммитер этих транзисторов,Ток коллектоpa транзисторов 1 и 2 входного каскада больше тока коллектора транзисторов 8 и 10. Разность напр жений база-эмиттер дл  каждого из транзисторов 8 и 10 и транзисторов 1 и 2 можно вычислить по формуле

Ливэ 1пст,(1)

где посто нна  Больцмана;

q - зар д электрона;

о - отношение токов.

При нормальной температуре и, например , сг 100, получим ДОвз 120.мВ. Таким образом, дл  получени  требуемого тока поко  необходимо уменьшить напр жение между эмиттерами транзисторов 1 и 2 на 2 A UBS, что осуществл етс  соответствующим выбором напр жени  на резисторе 3.

При изменении напр жени  питани  измен етс  ток коллектора транзисторов 1 и 2, который задаетс  сопротивлением резисторов 4, 5 и 7. Оценим величину изменени  напр жени  база-эмиттер транзистора входного каскада, При расчете по формуле (1) и изменении тока в два раза (& 2), получим А КБЭ 16 мВ. Таким образом, при изменении напр жени  питани  в два раза, дл  поддержани  неизменной разности напр жений между эмиттерами транзисторов 1 и 2, необходимо изменить напр жение на резисторе 3 на 2 АУБЭ, равной в приведенном случае 32 мВ, что соответствует изменению напр жени  на резисторе 3 на 13%.

При изменении соотношени  сопротивлений резисторов 4 и 5 делител  при неиз- менной их сумме ток коллектора транзисторов 1 и 2 не изменитс , однако регулируетс  величина изменени  напр жени  на резисторах 3 и 6. Таким образом, можно предложить р д соотношений сопротивлени  резисторов 4 и 5, каждому из которых соответствует сво  величина изменени  напр жени  на резисторах 3 и 6, однако величина напр жени  между эмиттерами транзисторов 1 и 2 может быть установлена одна и та же дл  каждого из этих случаев выбором соотношени  сопротивлений резисторов 3 и 6. Таким образом, может быть выбрано такое соотношение сопротивлений резисторов 4, 5 и 3, 6, при котором изменение напр жени  на резисторе 3 равно удвоенной величине изменени  напр жени  база-эмиттер транзисторов 1 и 2 при изменении напр жени  питани , что приводит к стабилизации тока поко .

Результаты измерений тока поко  выходного каскада известного и предлагаемого усилителей мощности приведены на фиг. 2, где 1 -зависимостьтока поко  выходного

каскада известного устройства; 2 - зависимость тока поко  выходного каскада предлагаемого усилител .

Из графика видно, что пределы изменени  тока поко  выходного каскада при изменении напр жени  источника питани  в пределах 4-9 В составл ют дл  известного 0-30 мА, а дл  предлагаемого усилител  при изменении напр жени  источника питани  в пределах 2,5-15 В - 2-9 мА.

Предлагаемый усилитель мощности обладает р дом преимуществ: общим диапазоном рабочих напр жений без осуществлени  регулировки тока поко ; большей экономичностью из-за малых изменений тока поко  в широком диапазоне рабочих напр жений.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные входной двухтактный каскад, выполненный на транзисторах противоположной структуры, включенных по схеме с общим коллектором, и выходной двухтактный каскад, каждое

   плечо которого выполнено на первом и втором транзисторах противоположной структуры , включенных по схеме с общим эмиттером, при этом точка соединени  эмиттеров первых транзисторов подключена к первому выводу первого резистора, второй вывод которого  вл етс  выходом усилител  мощности, а также первую и вторую шины питани , причем база транзистора первого плеча входного двухтактного

   каскада  вл етс  входом усилител  мощности , отличающийс  тем, что, с целью стабилизации тока поко  при изменении напр жени  питани , между базами транзисторов входного двухтактного каскада

   включен второй резистор, эмиттерна  нагрузка транзистора первого плеча входного двухтактного каскада выполнена в виде де- лител  напр жени , между отводом которого и базой транзистора второго плеча

   введен третий резистор, при этом точка соединени  коллекторов вторых транзисторов выходного двухтактного каскада подключе- на к второму выводу первого резистора, а втора  шина питани   вл етс  общей шиной .