Усилитель мощности

(19) П 1)Н 03 Г 3/26 госуд ственный номитет сссРпО делАм иЗОБРетений и ОтнРытийОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 621.375,026(0888) (56) 1, Патент Великобритании Р 1224217, кл, Н 3 Т, 19712. Авторское свидетельство СССР У 663073, кл, Н ОЗ.Г 1/34, 1977 (прототип) .(54)(57) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, содержащий выходной двухтактный каскад, выполненный на транзисторах разной структуры, включенных по схеме с общим эмиттером, с первым и вторым датчиками тока в цепях коллекторов,и последовательно соединенные 1 бфильтр нижних частот и блок сравнения, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого источ ника напряжения смещения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности режима, между выходом первого датчика тока транзистора р-и-Р структуры и общей шиной введен нелинейный делитель напряжения, выполненный на последовательно соединенных первом, втором резисторах и диоде, при этом очка соединения первого и второго резис" торов подключена к ЯЯ-фильтру нижних частот.еИзобретение относится к радиотех нике, усилительным устройствам и мо. жет быть использовано для высококачественного усиления сигналов звуковых частот.Известен усилитель мощности, содержащий выходной двухтактный каскад с датчиком тока в общей токовой цепи и последовательно соединенные блок выделения постоянной составляющей и блок сравнения, выход которого 10соединен с,управляющим входом источника смещения 11,Недостатком известного усилителямощности является недостаточно высокая стабильность режима,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяусилитель мощности, содержащий выходной двухтактный каскад, выполненный на транзисторах разной структуры, включенных по схеме с общимэмиттером, с первью и вторым датчиками тока в цепях коллекторов, ипоследовательно соединенные Ю. фильтр нижних частот и блок сравнения, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого источника напряжения.смещения Г 2Недостатком известного усилителя мощности является недостаточно высокая стабильность режима.Цель изобретения - повышение стабильности режима.Цель достигается тем, что в усилитель мощности, содержащий выходной двухтактный каскад, выполненный на транзисторах разной структуры, включенных по схеме с общим эмиттером, с первым и вторьм датчиками тока в цепях коллекторов, и последовательно соединенные Ю -фильтр нижних час-.тот и блок сравнения, выход которогосоединен с управляющим входом регулируемого источника напряжения смещения, между выходом первого датчика тока транзистора р-г;р структуры и общей шиной введен нелинейный делитель напряжения, выполненный на последовательно соединенных первом, втором резисторах и диоде, при этом точка соединения первого и второго резисторов подключена к Ю -фильтру нижних частот.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя мощности.Усилитель мощности содержит выходной двухтактный каскад 1, выполненный на транзисторах р-О-р структуры и о-р-и структуры, включенных по схеме с общим эмиттером, первый датчик 2 тока, включенный в цепь кол.ьо лектора транзистора р-О-р структуры и второй датчик 3 тока, включенный в цепь коллектора транзистора и-р-П структуры, нелинейный делитель 4 напряжения, выполненный на первом ре зисторе 5 втором резисторе б, диоде 7, В 2 -Фильтр 8 нижних частот,блок 9 сравнения, регулируемый источник 10 напряжения смещения, нагрузка 11.Усилитель мощности работает следующим образомПри включении источника питанияконденсаторРС-фильтра нижних частотразрежен до нуля, и затвор полевого транзистора блока 9 сравнениясоединен с общей шиной. При этом вцепи стока полевого транзистора установится постоянный ток стока, определяемый величиной напряжения затвор-исток, что в конечном итоге приводит к тому, что величина падениянапряжения на фоторезисторе регулируемого источника 10 напряжения смещения достаточна для отпирания транзисторов выходного двухтактного каскада 1 и к появлению некоторого постоянного напряжения на первом датчике 2 тока. Напряжение на нагрузке11 и отстутствие входного сигналаподдерживается равным нулю, следо"вательно на первом датчике 2 токаполярность напряжения всегда положительна, С момента появления напряжения на первом датчике 2 токаначинается заряд конденсатора Вфильтра 8 нижних частот через егорезистор и первый резистор 5.Помере заряда конденсатора на"пряжение между затвором и истокомполевого транзистора блока 9 сравнения начинает уменьшаться, что приво"дит к увеличению его тока стока,уменьшению сопротивления фоторезисто.ра регулируемого источника 10 напряжения смещения, что приводит к умень.шению тока покоя через транзисторывыходного двухтактного каскада и,следовательно, уменьшает положитель"ное напряжение на первом датчике 2тока. Уменьшение напряжения на немприводит к частотному разряду коиденсатора ЙГ -Фильтра 8 нижних частот,что приводит к увеличению напряжения исток-затвор полевого транзистора, увеличению сопротивления ФОторезистора регулируемого источника 10напряжения смещения и нарастаниютока покоя транзисторов выходногодвухтактного каскада ,1,Таким образом, в схеме через некоторое время устанавливается и поддерживается неизменным ток покоятранзисторов усилителя мощности, независящий от колебаний температурыокружающей среды, параметров транзисторон, формы и размеров радиаторов транзисторов усилителя.При подаче сигнала на вход усилителя мощности на первом датчике 2тока возникает несимметричный синусоидальный сигнал, Асимметрия обусловлена протеканием тока нагрузки1069132 Составитель Н. ДубровскаяРедактор Аг. Шандор Техред С.Легеза Корректор Н. Шароши Тираж 866 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж%, Раушская наб., д. 4/5Заказ 11489/54 Филиал,ППП Патентфф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 при положительной полуволне сигнала через .первый датчик 2 тока и нагрузку 11, а при отрицательной полуволне сигнала через второй датчик тока и нагрузку 11. Напряжение на первом датчике 2 тока при положительной по луволне,оказывается больше, чем при отрицательной. Разность напряженийьО-. , (1) где 1 н - ток нагрузки положительной 10и отрицательной волн;Й 2, - резистор первого датчика 2тока.Пропорциональная величина Цсоздает асюеюетрию напряжения с перво го датчика 2 тока. Для того, чтобы устранить эту асимметрию, усилитель снабжен нелинейным делителем 4 напряжения. На практике резистор первого датчика 2 тока примерно в 10 раэ 20 меньше резистора нагрузки 11, т.е. доли ома величина резистора К- фильтра 8 нижних частот составляет единицы мегаом. Если выбрать величины первого и второго резисторов 5 и 6 так, чтобы выполнялось отношение-Р -з ОО 01, Д),з6 н где- резистор второго датчика 3тока;Йи - резистор нагрузки 11, а ди од 7 выбрать германиевьм, с прямым падением 0,1-0,2 В, то при положительной полуволне тока через нагрузку 11 диод 7 будет открываться и делить напряжение на реэисторе первогой) датчика 2 тока в отношении -ф. ПриРв отрицательной полуволне тока диод 7 будет закрыт и напряжение на первом датчике 2 тока будет определяться отношением резисторов. ЕслиЪКр, что как правило выполняется, то нелинейный делитель напряжения симметрирует переменйое напряжение, подаваемое через %С -фильтр 8 нижних частот, на управляющий вход регулируемого источника 10 напряжения смещения и на входе блока 9 сравнения присутствует только постоянная составляющая сигнала с датчика тока.Таким обаэом, предлагаемый усилитель мощности существенно проще по конструкции при сохранении стабильности режима и малых нелинейных искажений.