Твердотельный усилитель с тепловой связью

(5 ч) ТВЕРДОВОЙ СВЯЗЬЮ сится к электро" ретения - увелифициента, усилеит преобразоваэнергии в тепло" ранзисторе 3, ловой энергии в енный на транметр 5. Усилиу) фА%6 Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРБюл. У 18 .мов и Т.С. Григораш024(088,8)ША й 35791375/00, 1971.ЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ТЕПЛО(57) Изобретение отно измерениям. Цель изоб чение линейности коэф ния. Усилитель содерж тель 1 электрической вую, выполненный на преобразователь 2 те электрическую, выпол зисторе 4, и потенци тель имеет линейную зависимость между входным и выходным сигналами, а также линейные х-ки преобразователейи 2 во всем рабочем диапазоне токов, Преобразователь 1 обеспечивает преобразование всей мощности, выделяемой в коллекторном переходе транзистора 3, в тепло, а также исключает влияние температурных изменений коэффициента передачи по току и обратного тока коллекторного перехода на вольтамперную х-ку перехода эмиттер - база. Для обеспечения высокого коэффициента преобразования электрической мощности в тепловую и управления его величиной в широких пределах активно используется обратная тепловая связь между эмиттерйым и коллекторным переходами. 1 ил.,нение в полупроводниковой радиотехнической и других областях промышленности и может быть использовано для5усиления или преобразования электрических сигналов звуковой частоты ипостоянного тока.Цель изобретения - увеличение линейности коэффициента усиления.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема твердотельного усилителя с тепловой связью.Твердотельный усилитель с тепловой связью содержит преобразователь1 электрической энергии в тепловую,,транзисторы 3, 4, потенциометр 5.Твердотельный усилитель с тепловой связью работает следующим образом.Входной сигнал постоянного илипеременного тока подается на диод 25эмиттер - база первого транзистора,3, при этом переход коллектор - базаэтого транзистора смещен источникомпитания в обратном направлении,Выделяемая на коллекторе транзис",тора 3 электрическая мощность приводит к изменению температуры коллекто,ра. Изменения температуры коллектора,первого транзистора 3 приводят к изменению теплового потока в направле:нии от первого транзистора 3 ко второмутранзистору 4, и, следовательно,к соответствующему изменению темпе 1 ратуры второго транзистора 4. Дирдыэмиттер - база и коллектор - база40второго транзистора 4 смещены источником питания в прямом направлении. Известно, что прямое падениенапряжения на диоде линейно изменяется с изменением температуры диодав диапазоне рабочих температур диода. Такое изменение связано с соответствующим изменением контактнойразности потенциалов р-и-переходадиОда.Поскольку диод эмиттер - база второго транзистора 4 смещен в прямомнаправлении, в ток через диод опреде"ляется только величиной напряженияисточника питания и величиной резистора, то с изменением температурывторого транзистора 4 величина токачерез диод будет постоянна, несмотряна изменение напряжения на диоде. Коллектор второго транзистора через резистор может быть соединен с движком потенциометра 5, включенного параллельно источнику питания. Изменяя положение движка потенциометра5, можно скомпенсировать контактную разность потенциалов коллекторного р-и-перехода второго транзистора. 4 напряжением от источника питания, и, таким образом, свести ток коллектора до нуля, При изменении температуры полупроводникового слоя изменяется контактная разность потенциаловколлекторного р-п-перехода линейно, с постоянным температурным коэффициентом, равным приближенно для германия и кремния 2 мВ/С = ТК,Н, Ток, возникающий в цепи коллектора, также пропорционален температуре.Таким образом, для выходного иликоллекторного тока предлагаемый твердотельный усилитель с тепловой связью имеет линейную зависимость между входным и выходным сигналами, а также линейные характеристики преобразователей 1, 2 во всем рабочем диапазоне токов.Преобразователь 1 мощности электрического сигнала в тепловой сигналчв предлагаемом устроистве выполнен напервом транзисторе, включенном по схеме с общей базой и при нулевой на-.грузке в цепи коллектора, что обеспечивает преобразование всей мощности,выделяемой в коллекторном переходе,в теПло, а также исключает влияниетемпературных изменений коэффициентапередачи по току и обратного тока коллекторного перехода на вольт-амперную характеристику перехода эмиттер-база. Кроме того, дяя обеспече" ния высокого коэффициента преобразования электрической мощности в тепловую (более 100) и управления еговеличиной в широких пределах активноиспользуется обратная тепловая связьмежду эмиттерным и коллекторным пере-,ходами,Использование изобретения позволит получить недорогой твердотель"ный усилитель с тепловой связью и сэлектрической изоляцией выходных цепей усилителя от входных цепей, в котором линейность, входных и выходныххарактеристик обеспечивает при усилении электрических сигналов отсутствия нелинейных искажений. При этомимеется возможность воспроизводить10 Составитель Ю. РогаткинРедактор М, Бандура Техред Л,Сердюкова Корректор М, Ыароши Заказ 1165 Тираж 647 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 111 5 156471 образцы усилителя с наперед заданными параметрами, т,е. обеспечить взаимозаменяемость,Формула изобретения5 Твердотельный усилитель с тепловой связью, содержащий преобразователь электрической энергии в тепловую и преобразователь тепловой энергии в электрическую, связанные между собой цепью тепловой связи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения линейности коэф 0 6фициента усиления, преобразовательэлектрической энергии в тепловую ипреобразователь тепловой энергии вэлектрическую выполнены соответственно на первом и втором транзисторах,включенных по схеме с общей базой,при этом первый транзистор выполненс тепловой связью между коллекторными,эмиттерным переходами, источникпитания в первом преобразователе подключен параллельно коллекторному переходу первого транзистора, а коллекторный переход второго транзистора смещен в прямом направлении.