Усилитель класса д

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 Н 03 Г 3217 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И, Калинина(54) (57) УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА Д, содержащий первый и второй транзисторы, вклю-ченные последовательно по постоянному току и имеющие одну структуру, входной трансформатор, первичная обмотка которогоподключена к источнику возбуждения, апервая и вторая вторичные обмотки, вклюценные встречно, соединены первыми выводами с эмиттерами соответственно первого и второго транзисторов, базы которых подключены к первым выводам соответственно первого и второго резисторов, а объединенные эмиттер первого и коллектор второго транзисторов через последовательно соединенные катушку индуктивности и конденсатор соединены с нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия и надежности, вторые выводы первой и второй вторичных обмоток входного трансформатора через соответствующие первый и,второй прямосмещенные диоды подключены к вторым выводам соответственно первого и второго резисторов, а через первый и второй обратносмещенные диоды - к базам соответственно первого и второго транзисторов.Изобретение относится к радиотехникеи может исйользоваться при построении усилителей мощности, оконечных каскадов транзисторных передатчиков.Известен усилитель класса Д, выполненный по симметричной схеме с селективнойнагрузкой 1.Однако такой усилитель класса Д имеетограничение по частоте.Наиболее близким по технической сушности к изобретению является усилителькласса Д, содержащий первый и второйтранзисторы, включенные последовательнопо постоянному току и имеющие одну структуру, входной трансформатор, первичнаяобмотка которого подключена к источникувозбуждения, а первая и вторая вторичныеобмотки, включенные встречно, соединеныпервыми выводами с эмиттерами соответственно первого и второго транзисторов, базы которых подключены к первым выводамсоответственно первого и второго резисторов, а объединенные эмиттер первого иколлектор второго транзисторов через последовательно соединенные .катушку индуктивности и конденсатор соединены с нагрузкой 2.Однако известный усилитель класса Димеет сравнительно низкий КПД и надежность за счет затягивания фронтов импульсов и возникновения сквозных токов.Цель изобретения - повышение КПДи надежности,Цель достигается тем, что в усилителекласса Д, содержащем первый и второйтранзисторы, включенные последовательнопо постоянному току и имеюшие одну структуру, входной . трансформатор, первичнаяобмотка которого подключена к источникувозбуждения, а первая и вторая вторичныеобмотки, включенные встречно, соединеныпервыми выводами с эмиттерами соответственно первого и второго транзисторов, базы которых подключены к первым выводамсоответственно первого и второго резисторов, а объединенные эмиттер первого иколлектор второго транзисторов через последовательно соединенные катушку индуктивности и конденсатор соединены с нагрузкой,вторые выводы первой и второй вторичныхобмоток входного трансформатора черезсоответствующие первый и второй прямосмещенные диоды подключены к вторым выводам соответственно первого и второго резисторов, а через первый и второй обратносмещенные диоды - к базам соответственно первого и второго транзисторов.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя класса Д.Усилитель класса Д содержит первый ивторой транзисторы 1 и 2, входной трансформатор 3 с первичной обмоткой 4 и первой ивторой вторичными обмотками 5 и 6, пер вый и второй прямосмешенные диоды 7 и 8, первый и второй обратносмешенные диоды 9 и 10, первый и второй резисторы 11 и 12, конденсаторы 13 - 15, катушка 16 индуктивности, нагрузка 17.Усилитель класса Д работает следующимобразом.Напряжение от источника возбуждения(не показан) поступает на первичную обмотку 4 входного трансформатора 3. Напряжение первой и второй вторичных обмоток 5 и 6 равны по величине и противофазны для обеспечения поочередного включения и выключения первого и второго транзисторов 1 и 2. Форсированное включение первого (второго) транзистора 1 (2) обеспечивается цепочкой, состояшей из первого (второго) прямосмешенного диода 7(8), конденсатора 13(14), который шунтирует первый (второй) резистор 11(12) в момент включения. Тем самым обеспечивается значительный бросок тока базы и уменьшается время включения первого (второго) транзистора 1(2). По мере заряда конденсатора 13(14) ток базы уменьшается и определяется величиной первого (второго) резистора 11(12). При нарастании импульса первый (второй) обратносмешенный диод 9 (10) оказывается закрытым. За счет поочередного включения и выключения первого и второго транзисторов 1 и 2 на цепочке, состоящей из катушки 16 индуктивности, конден сатора 15 и нагрузки 17, имеется напряжение импульсной формы. На нагрузке 17 за счет избирательных свойств 1.СК-контура выделяется первая гармоника последовательности прямоугольных импульсов.В отсутствии первого и второго прямосмещенных диодов 7 и 8 при форсированном рассасывании заряда в базе первого или второго транзисторов 1 и 2 большим током базы 1 ер к соответственно первой или второй вторичным обмоткам 5 и 6 входного тран сформатора 3 прикладывается отрицательное напряжение 13 юр = Е 6 - 16 р т 6 н - Е - 1 бр гд ж- 16 р (Гд + Г 6 н), 45 где 1;б и Е - напряжение отпирания первого (второго) транзистора 1(2)и первого (второго) обратносмещенного диода 9(10) соответственно (Е 6 Е= 0,7 В;гсопротивление базы насыщенного первого (второго) транзистора 1(2);Гд - сопротивление первого (второго) обратносмешенного диода 9(10) в проводящем состоянии.Это напряжение инвертируется входнымтрансформатором 3 и прикладывается к вто1146790 Составитель И. Водяхина Редактор Н. Данкулич Техред И. Верес Корректор А. Обручар Заказ 1379/43 Тираж 872 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патентъ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4рому плечу схемы в положительной полярности и при условии 71.16 р/Е б приводит к преждевременному отпиранию второго (первого) транзистора 2(1) этого плеча. Величина возникающего при этом сквозного тока пропорциональна разностиь 1/ = %бр/ - Еб. Включение последовательно с вторым. (первым) резистором 12(11) второго (первого) прямосмещенного диода 8 (7) (или цепочки диодов) уменьшает эту разность на величину напряжения отпирания второго (первого) прямосмещенного диода 8(7) (или цепочки диодов), т.е. ь .3 = /116 р/ - (К + 1) Е егде К - число прямосмещенных диодов,что соответственно приводит к уменьшению (или полному устранению) сквозных токов.Анализ схемы с прямосмещенными диодами в цепи базы показывает, что при заданном значении прямого тока 16 и на этапе насыщения и обратного тока 16 р на этапе рассасывания всегда можно подобрать необходимое число прямосмещенных диодов, при котором исключается возможность возникновения сквозных токов, что позволяет повысить КПД и надежность усилителя класса Д.