Усилитель мощности

32425 А 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕ СКРЕСПУБЛИК 9) (3)(51)5 Н 03 Г 3/26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН кий технологи 4 т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к радиотехникеи может использоваться в переносных радиовещательных и телевизионных приемниках, магнитофонах. Цель изобретения -стабилизация тока покоя при изменении на 2пряжения питания, Усилитель мощности содержит транзисторы 1-4 выходного двухтактного каскада, транзисторы 8, 9 входного двухтактного каскада, делитель напряжения на резисторах 10, 11, резисторы 12 - 14. Цель достигается за счет введения резисторов 13, 14 и выполнения змиттерной нагрузки транзистора 8 в виде делителя напряжения, отвод которого через резистор 14 соединен с транзистором 9, при этом величина напряжения между эмиттерами транзисторов 8 и 9 остается неизменной, что приводит к стабилизации тока покоя выходного двухтактного каскада при изменении напряжения питания.1 ил.Изобретение относится к радиотехникеи может использоваться в переносных радиовещательных и телевизионных приемниках, магнитофонах,Известны усилители мощности, в которых выходные транзисторы включены посхеме с общим эмиттером и структуры ихразличны. Недостатком этих усилителей является недостаточная стабильность тока покоя при изменении напряжения питания,Наиболее близким к предлагаемому является усилитель, содержащий последовательно соединенные входной двухтактныйкаскад, выполненный на транзисторах противоположной структуры, включенных по: схеме с общим коллектором и выходнойдвухтактный каскад, каждое плечо котороговыполнено на первом и втором транзисторах противоположной структуры, включен ных по схеме с общим эмиттером, при этомточка соединения эмиттеров первых транзисторов подключена к первому выводу первого резистора, второй вывод которогоявляется выходом усилителя мощности, атакже первую и вторую шины питания, причем база транзистора первого плеча,входного (двухтактного) каскада является входомусилителя мощности,Известный усилитель имеет сравнительно большое изменение тока покоя приизменении напряжения питания.При изменении напряжения питанияток через резисторы, подключенные к эмиттерам транзисторов входного каскада, изменяется. При этом изменится напряжениемежду эмиттерами транзисторов входногокаскада. Это приводит к изменению токовколлектора транзисторов выходного каскада, причем с повышением напряжения пи. тания напряжение между эмиттерамитранзисторов входного каскада увеличивается, что приводит к чрезмерному разрядуавтономного источника питания (батарей,аккумуляторов), При пониженном напряжении питания величина напряжения междуэмиттерами транзисторов входного каскаданедостаточна,. что приводит к увеличениюнелинейных искажений из-за перехода выходного каскада из режима АВ в режим В(переходные искажения).Эти недостатки не позволяют использовать усилитель в широком диапазоне рабочих напряжений источника питания.Целью изобретения является стабилизация тока покоя при изменении напряжения питания.Для этого в усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные входной двухтактный каскад, выполненный натранзисторах противоположной структуры,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 включенных по схеме с общим коллектором, и выходной двухтактный каскад, каждое плечо которого выполнено на первом и втором транзисторах противоположной структуры, выполненных по схеме с общим эмиттером, при этом точка соединения амиттеров первых транзисторов подключена к первому выводу первого резистора, второй вывод которого является выходом усилителя мощности, а также первую и вторую шины питания, причем база транзистора первого плеча входного двухтэктного каскада является входом усилителя мощности, введены второй резистор, включенный между базами транзисторов входного двухтактного каскада, эмиттерная нагрузка трэнзисторэ первого плечэ входного двухтактного каскада выполнена в виде делителя напряжения, между отводом которого и базой транзистора второго плеча включен третий резистор, при этом точка соединения коллекторов вторых транзисторов выходного двухтактного каскада подключенэ к второму выводу первого резистора, э вторая вина питания является общей шиной.Сопоставительный анализ с известным показывает, что предлагаемое устройство отличается наличием дополнительных резисторов,Нэ чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного усилителя мощности.Усилитель содержит входной двухтэктный каскад нэ транзисторах 1 и 2 противоположной структуры, включенных по схеме с общим коллектором, между базами которых включен резистор 3, эмиттернэя нагрузка транзистора 1, база которого является входом усилителя, выполнена в виде делителя напряжения нэ резисторах 4 и 5, между отводом которого и базой транзистора 2 включен резистор б, а эмиттерной нагрузкой транзистора 2 является резистор 7, Выходной двухтэктный каскад, одно плечо которого выполнено нэ транзисторэх 8 и 9 противоположной структуры, э другое - нэ транзисторах 10 и 11, включенных по схеме с общим эмиттером, при этом между точкой соединения эмиттеров транзисторов 8 и 10 и точкой соединения коллекторов трэнзисторов 9 и 11, являющейся выходом усилителя, включен резистор 12,Усилитель работает следующим образом,При отсутствии сигнала нэ входе при номинальном нэпряжении питания ток коллектора транзисторов 9 и 11 (ток покоя) определяется током коллектора транзисторов 8 и 10, который зависит от напряжения база-эммитер этих транзисторов,Ток коллекто5 10 15 20 25 30 35 45 55 ной. ра транзисторов 1 и 2 входного каскадабольше тока коллектора транзисторов 8 и10. Разность напряжений база-эмиттер длякаждого из транзисторов 8 и 10 и транзисторов 1 и 2 можно вычислить по формулеД Оьэ = Ьа, (1)3 с Тгде К - постоянная Больцмана;о - заряд электрона;0 - отношение токов,При нормальной температуре и, например, сг= 100, получим ЬОьэ = 120.мВ,Таким образом, для получения требуемоготока покоя необходимо уменьшить напряжение между эмиттерами транзисторов 1 и2 на 2 Ь Оьэ, что осуществляется соответствующим выбором напряжения на резисторе3,При изменении напряжения питанияизменяется ток коллектора транзисторов 1и 2, который задается сопротивлением резисторов 4, 5 и 7. Оценим величину изменения напряжения база - эмиттер транзисторавходного каскада. При расчете по формуле(1) и изменении тока в два раза (о= 2), получим Л Оьэ = 16 мВ, Таким образом, приизменении напряжения питания в два раза,для поддержания неизменной разности напряжений между эмиттерами транзисторов1 и 2, необходимо изменить напряжение нарезисторе 3 на 2 ЛОьэ, равной в приведенном случае 32 мВ, что соответствует изменению напряжения на резисторе 3 на 13 О.При изменении соотношения сопротивлений резисторов 4 и 5 делителя при неизменной их сумме .ток коллекторатранзисторов 1 и 2 не изменится, однакорегулируется величина изменения напряжения на резисторах 3 и 6. Таким образом,можно предложить ряд соотношений сопротивления резисторов 4 и 5, каждому из которых соответствует своя величинаизменения напряжения на резисторах 3 и 6,однако величина напряжения между эмиттерами транзисторов 1 и 2 может быть установлена одна и та же для каждого из этихслучаев выбором соотношения сопротивлений резисторов 3 и 6, Таким образом, можетбыть выбрано такое соотношение сопротивлений резисторов 4, 5 и 3, 6, при которомизменение напряжения на резисторе 3 равно удвоенной величине изменения напряжения база-эмиттер транзисторов 1 и 2 приизменении напряжения питания, что приводит к стабилизации тока покоя,Результаты измерений тока покоя выходного каскада известного и предлагаемого усилителей мощности приведены на фиг.2, где 1 - зависимостьтока покоя выходного каскада известного устройства; 2 - зависимость тока покоя выходного каскада предлагаемого усилителя.Из графика видно, что пределы изменения тока покоя выходного каскада при изменении напряжения источника питания в пределах 4 - 9 В составляют для известного 0-30 мА, а для предлагаемого усилителя при изменении напряжения источника питания в пределах 2,5 - 15 В - 2-9 мА.Предлагаемый усилитель мощности обладает рядом преимуществ: общим диапазоном рабочих напряжений без осуществления регулировки тока покоя; большей экономичностью из-за малых изменений тока покоя в широком диапазоне рабочих напряжений,Формула изобретения Усилитель мощности, содержащий последовательно соединенные входной двухтактный каскад, выполненный на транзисторах противоположной структуры, включенных по схеме с общим коллектором, и выходной двухтактный каскад, каждое плечо которого выполнено на первом и втором транзисторах противоположной структуры, включенных по схеме с общим эмиттером, при этом точка соединения эмиттеров первых транзисторов подключена к первому выводу первого резистора, второй вывод которого является выходом усилителя мощности, а также первую и вторую шины питания, причем база транзистора первого плеча входного двухтактного 40 каскада является входом усилителя мощности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью стабилизации тока покоя при изменении напряжения питания, между базами транзисторов входного двухтактного каскада включен второй резистор, эмиттерная нагрузка транзистора первого плеча входного двухтактного каскада выполнена в виде делителя напряжения, между отводом которого и базой транзистора второго плеча 50 введен третий резистор, при этом точка соединения коллекторов вторых транзисторов выходного двухтактного каскада подключена к второму выводу первого резистора, а вторая шина питания является общей ши