Двухтактный эмиттерный повторитель

39) (31) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРеспуБлик 5 Н 03 ГЗ/50 ОБР ТЕН К А 8 ТОРСКО ЕТЕЛЬ СТВУ инениельскийеева." Й ПОГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И(56) Заявка ФРГ ЬЬ 2646386;кл, Н 03 Г 3/26, опублик. 14,10,76.(54) ДВУХТАКТНЪЙ ЭМИТТЕРНЬ8 ТОРИТЕЛЬ Изобретение относится к радиотехникеи может использоваться в качестве выход-,. ного каскада усилителей мощности в звукопроизводящих и измерительныхустройствах,Цель изобретения - снижение нелинейных искажений.На чертеже представлена и ринципиальная схема двухтактного эмиттерного повторителя,Двухтактный эмиттерный повторительсодержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 транзисторы, первый 5, второй 6;.третий 7, четвертый 8, пятый 9, шестой 10резисторы, первый и второй токазадающйе. элементы на генераторах 11 и 12 тока, первый и второй регулируемые элементы 13 и14 смещения, первый и второй односторонние усилители-ограничители 15 и 16.Повторитель работает следующим образом.Резисторы 5 и 7, включенные соответст-.венно между первым и вторым входами усилителя-ограничителя,15, образуют цепьвыявленйя отклонения выходного тока(57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве выходного каскада усилителей мощности в эвукопроизводящих и измерительных устройствах. Цель изобретения - снижение нелинейных искажений при больших выходных токах; Двухтактный змиттерный повторитель содержит в каждом плече элементы местной "отрицательной обратной связи, действующей так, что в неработающем плече поддерживается заданный начальный ток. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. транзистора 3 от заданного значения. Падение напряжения на резисторе 5 задано, так как через него протекает ток генератора 11. На резисторе 7 падает напряжение, пропорциональное эмиттерному току через транзистор 3. При этом падения напряжения на резисторах 5 и 7 направлены встречно, т.е.между первым и вторым входами усилителя-, ограничителя 15.возникает разностное уп фй равляющее напряжение. Кроме того, усилитель-ограничитель 15 связан с регулируемым элементом 13 смещения таким об д разом, что выход последнего по отношению ЬЭ к второму входу усилителя-ограничителя 15 является инверсным.Следовательно, упомянутые элементы образуют цепь местной отрицательной обратной связи верхнего плеча по выходному току транзистора 3.Поскольку структура обоих плеч одинакова, рассмотрим работу только верхнего плеча двухтактного эмиттерного повторителя.8 исходном состоянии вследствие симметрии обоих плеч при отсутствии напряжения. на входе напряжение на выходе также будет равно нулю, При этом любые отклонения выходного тока транзистора 3 от заданного значения, определяемого равенством напряжений на резисторах 5 и 7, будут отслеживаться упомянутой цепью местной обратной связи так, чтобы восстановить это равенство.Например, рост тока транзистора 3 при увеличении его температуры приведет к росту напряжения на резисторе 7, т.е. на втором входе усилитель-ограничителя 15. Это приведет к уменьшению напряжения на выходе элемента 13 и к снижению напряжения эмиттера транзистора 3, т,е. к восстановлению прежнего напряжения на резисторе 7 и, соответственно, тока транзистора 3,Под действием положительного напряжения на входе напряжение на выходе также станет положительным, Через транзистор 3 потечет ток нагрузки, который создаст на резисторе 7 дополнительное падение напряжения. Поскольку ток нагрузки многократно превышает начальный ток транзистора 3, то падение напряжения на резисторе 7 будет значительно больше, чем на резисторе 5, и больше, чем то изменение выходного тока транзистора 3, которое может быть отслежено упомянутой цепью местной отрицательной обратной связи, Усилитель-ограничитель 15 перейдет в состояние ограничителя, при котором элемент 13 окажется запертым, а напряжение на базе транзистора 1 будет равно входному напряжению. Состояние ограничения обеспечивается в усилителе-ограничителе 15 с помощью внутренней нелинейной (диодной) обратной связи с его вмхода на инвертирующий вход. Эта мера позволяет ограничить выходной сигнал усилителя-ограничителя 15 без его насыщения, что могло бы привести к запаздыванию выходного тока двухтактного эмиттерного повторителя при смене его полярности.Поскольку элемент 13 заперт и ток смещения через резистор 9 не течет, в то время как через резистор 7 течет ток нагрузки, напряжение на входе становится более положительным по отношению к выходу.При отрицательной полярности на входе. наоборот, напряжение на нем будет более отрицательным по отношению к выходу, Это вызывает соответствующее снижение напряжения на эмиттере транзистора 3, т.е. снижение его начального тока. Когда при этом падение напряжения на резисторе 7 станет меньше, чем на резисторе 5, между первым и вторым входами усилителя-ограничителя 15 возникает положительное нап ря жение. Это п ри ведет а появлениювысоких частот, и повышается надежность 45 работы повторителя.Формула изобретения1. Двухтактный эмиттерный повторитель, содержащий первый и второй транзи- .сторы, имеющие .разную структуру, 50.эмиттеры которых через соответственнопервый и второй токозадающие элементы соединены с положительной и отрицательной шинами питания, третий и четвертый транзисторы, имеющие структуру соответственно второго и первого транзисторов, включенные по схеме с общим коллектором, базы которых соединены с эмиттерами со- .ответственно первого и второго транзисторов, при этом коллекторы первого и второго транзисторов и эмиттеры третьего и четвер 101520ао положительного напряжения на выходе элемента 13 (появлению тока смещения черезрезистор 9), т.е, увеличению напряжения на змиттере транзистора 3 и восстановлениюзаданного начального токаТаким образом, в том случае, когда ток нагрузки потребляется из раесматриваемого, например, верхнего плеча, упомянутая цепь местной отрицательной обратной связи (усилитель-ограничитель 15 и регулируемый элемент 13 смещения) отключается инапряжение с входа через последовательно связайные эмиттернце повторители натранзисторах 1 и 3 передается на выход. Втех же случаях, когда ток нагрузки не потребляется из рассматриваемого плеча, упомянутая местная обратная связь действует так, чтобы поддерживать через транзистор3 заданный начальный токНаличие упомянутой цепи местной отрицательной обратной связи с высоким петлевым усилением позволяет получить в каждом плече точную однополярную характеристику преобразования, Например, дляхарактеристики преобразования верхнегоплеча в правом верхнем квадранте коэффициент преобразования близок к единице, ав левом верхнем - к нулю на уровне заданного начального тока.Поэтому результирующая характеристика двухтактного эмиттерного повторителя, являющаяся суммой характеристик верхнего и нижнего плеч, будет обладать высокой линейностью.Такйм образом, предлагаемый двухтактнцй эмиттерный повторитель будет иметьмалые нелинейные искажения.Третий и четвертый транзисторы 3 и 4 всегда работают в активном режиме; что исключает рассасцвание зарядов в их базах, и, соответственно, появление сквознцх . токов. Тем самым снижается вероятность ихтеплового пробоя, в особенности в области1711321 Составитель Б. ТаубТехред М;ЬЬргентал Корректор В. Гирня ЕПапп Заказ 348 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета. по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москеа:, Ж, Раушская наб;, 4 Л оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 того транзисторов соединены через соответственно первый, второй, третий, четвертый резисторы, точка соединения которых является выходом двухтактного змиттерного повторителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 5 что, с целью снижения нелинейных искаже-, ний, между базами первого и второго транзисторов введены последовательно соединенные пятый и шестой резисторы, точка соединения которых является входом 10 двухтактного эмиттерного повторителя, атакже введены первый и второй регулируемые элементы смещения и первый и второйодносторонние усилители-ограничители, причем дифференциальные входы первого. 15 одностороннего усилителя-ограничителю подключены соответственно к коллектору первого и эмиттеру третьего транзисторов, выходподключен к управляющему входу первого регулируемого элемента смещения; 20 который включен между базой первого транзистора и положительной шиной пи,ения; дифференциальные входы второго -дностороннего усилителя-ограничителя подключены соответственно к коллектору второго и эмилеру четвертого транзисторов. выход подключен к управляющему входу второго регулируемого элемента смещения, который включен между базой второго транзистора и отрицательной шиной питания.2. Повторитель поп,1,отл ича ющи йс я тем, что регулируемые элементы смеще- ния выполнены на транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором, при этом к коллекторам первого и второго транзисторов подключены неинвертирующие входы соответственно первого и второго односторонних усилителей-ограничителей, а к эмиттерам третьего и четвертого транзисторов - соответственно инвертирующие входы односторонних усилителей- ограничителей.3, Повторитель по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я темчто токозадающие элементы выполнены в виде генераторов тока.