Усилитель сигналов индуктивного датчика

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О 14589 п 4 Н 03 8 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВахоР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР н двтаском, свидетельствм(71) Рязанский радиотехнический институт(56) Заявка Великобритании ,У 2064907, кл Н 03 Р 3/30, 198 1. .(54) УСИЛИТЕЛЬ СИГНАЛОВ ИНДУКТИВНОГО . .;ДАТЧИКА(57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повыше ние коэффициента усиления и уменьшение уровня шумов, Устройство содержит пять транзисторов (Т) 1,2,3,4,5,три резистора (Р) 6,7,8 и индуктивный датчик (ИД) 9. Для достижения цели ИД 9 включен между базой и коллектором Т 1, Р 7,включен между коллектором. Т 1 и 3., База, коллектор Т 5 соединены с коллектором Т 2 и общей шиной соответственно. Эмиттер Т 5 является выходом устройства и через Р 8 соединен с базой Т 4 . Указанное включение ИД 9 исключает применение в предлагаемой схеме входного разделительного конденсатора, являющегося источником низкочастотных шумов из-за наличия токов утечки, что приводит к уменьшению коэффициента шума в 1,5-2 раза. Т 5 выполняет в схеме две функции: служит выходным эмиттерным повторителем и повышает внутреннее сопротивление активной нагрузки, в результате чего увеличивается коэффициент усиления устройства. 1 ил.ЕИзобретение относится к радиотех" . нике и может быть использовано в усилителях сигналов различного типа индуктивных датчиков, не имеющих связи с общей шиной, в частности в усилителях воспроизведения магнитофонов.Цель изобретения - повышение коэффициента усиления и уменьшение уровня шумов. 1 ОНа чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя сигналов индуктивного датчика.Усилитель сигналов индуктивного датчика содержит первый, второй, тре тий, четвертый и пятый транзисторы 1-5 соответственно, первый, второй и третий резисторы 6-8 соответственно и индуктивный датчик 9.Усилитель работает следующим об- .20 разом.Входной сигнал с индуктивного датчика 9, выполненного, например, в виде магнитной головки, вторичной обмотки трансформатора, электромагнитного звукоснимателя или другого индуктивного элемента с небольшим внутренним сопротивлением по постоянному току, подается между базой, и коллектором первого транзистора 1. По постоянному току транзистор 1 выполняет роль диодного смещения второго транзистора 2, что обеспечивает температурную независимость тока коллектора второго транзистора 2. 35 Это объясняется небольшим внутренним сопротивлением индуктивного датчика,9, вследствие чего коллектор и база первого транзистора 1 по постоянному току объединены и он включен как ди од. Однако по переменному току входного сигнала транзистор 1 включен .как усилительный каскад по схеме с общим коллектором (ОК)так как входной сигнал действует между базой 45 и коллектором, а снимается с коллектора, т.е. общим электродом между входом и выходом является коллектор первого транзистора 1. При этом второй резистор 7, включенный в коллекторную цепь первого транзистора 1, выполняет одновременно роль токозащищающего элемента схемы и роль нагрузки первого каскада на первом транзисторе 1. Особенностью работы перво го каскада является равенство нулю напряжения коллектор - база первого транзистора 1, однако несмотря на это он работает в активном режиме,так как напряжение коллектор - эмиттер его равно 0,6-0,7 В, что для кремниевых транзисторов далеко от области насыщения. При таком низком напряжении линейность транзистора сохраняется только для малых входных сигналов, характерных для воспроизводящих магнитных головок, электромагнитных эвукоснимателей и других Финдуктивных датчиков слабых сигналов.Другой особенностью каскада с ОК на первом транзисторе 1 является высокое входное сопротивление, что объясняется не только свойством каскада с ОК иметь повьппенное входное сопротивг 1 ение, но и отсутствием в предлагаемой схеме резисторов устанойки базового смещения, которые в известных схемах существенно снижают входное сопротивление и увеличивают коэффициент шума.Особенность включения индуктивного датчика исключает применение в предлагаемой схеме входного разделительного. конденсатора, являющегося источником низкочастотных шумов изза наличия токов утечки и увеличения модуля комплексного сопротивления источника сигнала на низких частотах. Исключить разделительный конденсатор можно и в известных схемах, однако ,для этого необходимо использовать два источника питания, что усложняет усилитель, а в некоторых случаях невозможно (например, в переносных магнитофонах). В предлагаемой схеме несмотря на применение одного источника питания, разделительный конденсатор исключен, что приводит к уменьшению коэффициента шума в 1,5-2 раза,Усиленный по мощности входной сигнал с коллектора первого транзистора 1 поступает на базу усилителя напряжения,. выполненного на втором транзисторе 2 по схеме с общим эмиттером. Активная нагрузка второго транзистора 2 выполнена на четвертом транзисторе 4 с диодным смещением на третьем транзисторе 3, причем ток диода на третьем транзисторе 3 задается с помощью второго резистора 7. Особенностью активной нагрузки, отличающей ее от известных, является применение в ней пятого транзистора 5. Транзистор вполняет в схеме две, функди: служит выходным эмиттерным повторителем и повьппает внутреннее сопротивление активной нагрузки, в1458965 Формула изобретения Составитель Ю.Рогаткин Редактор А,Лежнина Техред М.Дидык Корректор Л,ПилипенкоЗаказ 378/58 Тираж 879 ПодписноеВНИИПИ Государственного комйтета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб. л 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная,результате чего увеличивается коэффициент усиления устройства, Последнее объясняется тем, что третий,четвертый и пятый транзисторы 3, 4,и 5 включены по схеме улучшенного варианта источника тока с диодным смещением, который иэ-за отрицательнойобратной связи через третий резистор8 обладает повышенным внутренним сопротивлением. Отличие предлагаемойсхемы от известной заключается в на" личии первого и третьего резисторов 6 и 8, которые нес кол ько уменьшают внутреннее сопротивление, которое 15 остается значительно большим, чем в прототипе, Первый резистор 6 необходим для масштабирования токов, протекающих через третий и четвертый транзисторы 3 и 4, что связано с про теканием через третий транзистор 3 дополнительного тока эмиттера пятого транзистора 5. Дпя того, чтобы токи коллекторов всех транзисторов схемы быпи приблизительно равны, тон кол лектора третьего транзистора 3 должен быть в два раза больше, чем ток коллектора четвертого транзистора 4.Укаэанные отличительные особенности приводят к увеличению коэффициен та усиления предлагаемой схемы в 2- 2,5 раза, уменьшению коэффициента шума в 1,5-2 раза и существенному упрощению по сравнению с прототипом. Усилитель сигналов индуктивного датчика, содержащий первый и второй транзисторы одной структуры, эмиттеры которых соединены с общей шиной, а коллектор первого соединен с базой второго транзистора, третий и четвертый транзисторы другой структуры, причем эмиттер четвертого транзистора, через первый резистор, а эмиттер третьего транзистора непосредственно соединены с шиной питания, коллектор и база третьего транзистора объединены и соединены с базой четвертого транзистора, коллектор которого соединен с коллектором второго транзистора, пятый транзистор, а также второй и третий резисторы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения коэффициента усиления и уменьшения уровня шумов, индуктивный датчик включен между базой и коллектором первого транзистора, второй резистор между коллектором первого и третьего транзисторов, база и коллектор пятого транзистора соединены с коллектором второго транзистора и общей шиной соответственно, а эмиттер пятого транзистора является выходом усилителя и через третий резистор соединен с базой четвертого транзистора.