Двухтактный усилитель

Н 03 Г ИЭО ЕТЕН ВУ тактного усилителя, а вых нен с входом выходного ка резистивный датчик тока, нодон которого подключен фильтр нижних частот к втор входного суммирующего каск параллельно резистору 2 С- них частот включен обрати ный диод, о т л и ч а ю тем, что, с целью уменью нейных искажений, один вы тивного датчика токав ка од с орПодИ щ и ени и еэи м из плеч подключен к выходу выходногкаскада, а другойвывод - к нагрке, к второму входу входного суммирующего каскада подключен дополн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Пб Д ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ ОПИСАН И(56) 1. Проектирование транзистных усилителей звуковых частотред И.Л.Везладнова; И., "Связь1978, с.139.2. "Электроника". Т.42, 1969В 5, с.57 (прототип).(54) (57) ДВУХТАКТ%1 И УСИЛИТЕЛЬ, содержащий в каждом иэ плеч входнойсуммирующий каскад, первый иэ входов которого является входом двухельный источник то скада, и один из вы через 2 С- ому входу ада,причем фильтра нижо смещенй с яИзобретение относится к усилителям низких частот с высокой степенью стабильности характеристик и низким уровнем искажений, которые могут быть выполнены как на дискретных 5 компонентах, так и в интегральном исполнении.Известен двухтактный усилитель, содержащий первый нвторой входные . усилители, одним из входов соединенные с точкой подключения входного сигнала, двухтактную оконечную ступень на транзисторах одного типа проводимости, вход каждого пле ча которой соединен с выходом соот- . 15 ветствующего входного усилителя,а выход - с нагрузкой, регулирующий ,усилитель, входы которого соединены с источником опорного сигнала и с резистором, зашунтированным дно- . 20 дом и включенным в коллекторную цепь плеча соответственно, а выход- через Фильтр нижних частот с вторым входом второго входного усилителяЯ.25Недостатками усилителя является относительно большое количество схемных элементов из-за наличия регулирующего усилителя, недостаточная стабильность начального тока ввиду 36 . нестабильности источника опорного сигнала и несовершенства устройства сравнения регулирующего усилителя, зависимость величины начального тока от уровня усиливаемых сигналов, связанная с нелинейностью сигнапа обратной связи и непостоянством величин постоянных времени заряда и разряда конденсатора Фильтра нижних частот, временная зависимость изменений начального тока при быстрых изменениях уровня усиливаемых сигналов, что вызывает появление нелинейных искажений усиливаемых сигналов и появление переходных процес сов в нагрузке, переходный процесс в нагрузке при включении усилителя, что вызывается задержкой появления коллекторного тока выходного транзис- тора регулируемого плеча.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является двухтактный усилитель, содержащий в каждом иэ плеч входной суммирующий каскад, первый из входов которого является входом двухтактного усилителя, а выход соединен с входом вы" ходнсго каскада, и реэистивилй датчик тока, один из выводов которого подключен через КС-фильтр нижних частот к второму входу входного суммирующего каскада, причем параллельно резистору ЫС-фильтра нижних частот.включен. обратно смещенный диод 21 .Недостатками известного двухтактного усилителя являются переходные процессы в нагрузке, нестабильность начального тока транзисторов выходного каскада, зависимость начального тока от уровня сигнала, и, как следствие, появление нелинейных исажений.Цель изобретения " уменьшение нелинейных искажений.С этой целью в двухтактном у и- . лителе, содержащем в каждом из плеч входной суммирующий каскад, первый из входов которого является входом двухтактного усилителя, а выход соединен с входом выходного каскада, и резистивный датчик тока, один иэ выводов которого подключен через КС-Фильтр нижних частот с второму входу входного суммирующего каскада, причем параллельно резистору КС-фильтра нижних частот включенобратно смещенный диод, один вывод резистивного датчика тока в каждом из плеч подключен к выходу выходного каскада, а другой вывод - к нагрузке, к второму входу входного сум 1 мирующего каскада подключен дополнительный источник тока.На чертеже приведена структурно- принципиальная схема двухтактного усилителя.Двухтактный усилитель содержит диоды 1 и 2, фильтры 3 н 4 нижних частот, входные суммирующие каскады 5 и 6, выходные каскады 7 и 8, резистивные датчики 9 н 10 тока, нагрузку 11, дополнительные источники 12 и 13 тока и источники 14 и 15питания. Двухтактный усилитель работает следующим образом. В момент включения конденсаторы фильтров 4 и 3, находившиеся ранее в полностью разряженном состоянии,начинают заряжаться от дополнительных источников 12 и 13 с постлиной времени, превышающей время установлениянапряжений на выходах источников 14 и,15В результате с той же постоянной времени на вторые входы входных сум28369 4личине напряжения на нагрузке, нопротивоположного знака, и напряжения1на том же резистивном датчике тока,но уменьшающегося по отношению кнапряжению на нем в отсутствие сигнала.Вследствие этого при отключенныхдиодах напряжения на конденсаторахфильтра 3 или 4 зависят от уровня 10 усиливаемого сигнала и увеличивают-:.ся с, увеличением уровня, что приводит к уменьшению начальных токовплеч вплоть до появления, искаженийна выходе типа "ступенька" при больших уровнях. Кроме того, сигналы малых уровней, следующие непосредственно после сигнала большого уровня,также искажены, так как напряженияна конденсаторах фильтра 3 или 4 2 О и соответствующие им начальные токи плеч восстанавливаются с време-.нем, определяемым постоянными времени 4 ольтров, при этом при неодинаковом значении постоянных времени 25 имеет место переходной процесс внагрузке.Для исключения указанных отрица"тельных явлений введены диоды 1 и 2.Диоды находятся в проводящем состоя-.нии во время действия полуволны,при которой напряжение на входе фильтра имеет меньшую величину. Величина сопротивления диода выбранатаким образом, что среднее значениетока разряда конденсатора фильтраоказывается равным значению тока заряда, напряжение на конденсаторефильтра оказывается неизменным, иначальное значение тока плеч практически не зависит от уровня усиливаемого сигнала, При этом нелинейные искажения имеют минимальное зна;чение, и в нагрузке отсутствует ле- .1 реходной процесс. 3 1 мирующих каскадов 5 и 6 поступают токи смещения, что приводит к плавному нарастанию токов в коллекторных цепях транзисторов выходных каскадов 7 и 8, .при этом переходной процесс в нагрузке 11 практически отсутствует. В установившемся режиме напряжение на конденсаторе фильтра 3 или 4 имеет неизменное значение, и разность противоположных по знаку тока от дополнительного источника ,12 или 13 и тока, пропорционального падению напряжения от выходного тока выходного каскада 7 или 8 на резисторном датчике 9 или 10 тока соответственно, равна входному току вторбго входа соответствующего входного суммирующего каскада, и ток в нагрузке 11 отсутствует. Влияние дестабилизирующих факторов, приводя-. щее к изменению токов плеч или к появлению тока через нагрузку 11, вызывает изменение входных токов вторых входов входных суммирующихусилителей, и, в конечном итоге, восстанавливается первоначальное состояние. В данном режиме диоды 1 и 2 находятся в закрытом состоянии и не оказывают влияния на работу.При подаче на вход двухтактного усилителя сигнала переменного тока на нагрузке 11 появляется усиленноеьнапряжение На вход каждого фильтра 3 и 4 поступает асимметричный сигнал переменного тока при симметричной форме входного и выходного сигналов. Это связано с. тем, что одна полуволна указанного сигнала предФставляет собой сумму напряжения на нагрузке и увеличивающегося по отношению к начальному, напряжения на соответствующем резистивном датчике 9 или 1 О тока, а вторая полуволна сумму, состоящую из такого же по веЗаказ 9082/42 Тираж 861 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5