Широкополосный усилитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Н 03 Е 1/42 ИСАНИ СТ ИДЕ ОРСКО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф, М,А.Бонч-Бруевича(56) Авторское свидетельство СССРМ 1653127, кл, Н 03 Р 1/42, 1989,(57) Изобретение относится к усилительнойтехнике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах различногоназначения. Цель - увеличение коэффициа 9) .Мин 1 774468 А 1 при сохранении полосыраЦель достигается за счет епь эмиттера первого транеренциального отрицательвления, образованного ым дополнительными трани первым дополнительным а также путем образования ельной обратной связи за ия отвода дифференциалььного сопротивления к соим выводам второго О. 1 ил. ента усиления бочих частот.включения в ц зистора, дифф ного сопроти первым и втор зисторами 3 и 4 резистором 12 цепи положит счет подключен ного отрицател ответствующ конденсатора 1эистара 1 вместо обычного активного 55сопротивления Й для токов сигнала Оказы" вается включенным отрицательное дифференциальное сопротивление (-8), компенсирующее активное сопротивление резистора И, находящегося в цепи змиттера Изобретение относится к усилительнойтехнике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах различногоназначения, в частности в широкополосныхусилителях, операционных усилителях, вусилителях аппаратуры записи - звукавоспроизведения,Цель изобретения - увеличение коэффициента усиления при сохранении полости рабочих частот.На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема широкополосногоусилителя,На фиг, 2 представлена принципиальная электрическая схема, так называемогоэлемента Стадлера.Широкополосный усилитель содержитпервый и второй транзисторы 1 и 2, первыйи второй дополнительные транзисторы 3 и4, первый и второй резисторы 5 и 6, первыйи второй резистивные делители напряжения 7 и 8, первый, второй и третий конденсаторы 9, 10 и 11, резисторы 12 и 13,Устройство работает следующим образом:Включение двух дополнительных транзисторов 3 и 4 в цепь эмиттера первоготранзистора 1 и присоединение коллекторапервого дополнительного 3 через отаройконденсатор 10 к базе второго транзистора2 приводит к увеличению усиления устройства по следующим гричинам,Ва-первых в цепи эмиттера первоготранзистора 1 реализуется эквивалент отрицательного сопротивления для токов сигнала, чта позволяет устранить местнуоотрицательную обратную связь из-за наличия резистора цепи эмиттера.Во-вторых, подключение вывода ат точки соединения коллектора первого догшлнительного транзистора 3 и резистора 12через второй конденсатор 10 к базе второготранзистора 2 позволяет реализовать цепьвнешней положительной обратной связи.Поясним сказанное.Структура, вкгноченная о цепь эмиттера первого транзистора 1 представляет собой так называемый элемент Стадлера, схема которого показана на фиг, 2.Как известно схема Стэдлера имеет падающий участок вольт-ампернай характеристики.Следовательно о схеме заявляемого устройства в эмиттерной цепи первого транБ 10 15 20 25 30 35 40 первого транзистора 1, чта повышает усиление,При этом, если будет обеспечено соответствующим подбором номинала резистора й значение глубины положительнойместной обратной связи (за счет - В) между0 и 1, та устройство будет абсолютно устойчива,Еще большего эффекта увеличения усиления можно достичь используя цепь внешней положительной обратной связи на базувторого транзистора 2, В то же время, поскольку схема Стадлера предстаоляет собойотрицательное сопротивление (-В) для токов сигнала, та сигнал обратной связи немажет быть снят с эмит гера первого транзистора 1 (иба о этом случае обратная связьоказалась бы не положительной, а отрицательной). С учетом сказанного, требуетсяпредусмотреть вспомогательный вывод усхемы Стэдлера ат точки соединения коллектора первого дополнительного транзи-.стора 3 с резистором 12 и подключить этотвывод через отарой конденсатор 10 к базевторого транзистора 2.При этом у схемы Стэдлера появляетсяновое свойство, которым ранее эта схема необладала и таким образам общий суммарный эффект (касаащийся увеличения коэффициента усиления устройства) нескладывается из суммы известных свойствсхемы Стэндлера, причем у нее появляетсяи новая связь (третий отвод, вместо двухизвестных) - для образования внешней цепи обратной связи,К тому же следует отметить и еще односущественное обстоятельство. Если в известном устройстве - прототипе сигнал внешней положительной обратной связиснимался с эмиттера первого транзистора 1,повторяя по величине фактически значениесигнала на входе устройства, то в предлагаемом устройстве сигнал обратной связиснимаемый с вывода резистора 12 еще перед этим усиливается за счет наличия первого дополнительного транзистора 3 длякоторого йи является коллекторной нагрузкой, т.е. тем самым достигается дополнительный эффект увеличения усиленияустройства. При этом частотные свойстваусилителя не ухудшаются,Эмиттер второго дополнительноготранзистора 4 схемы Стадлера подключен кобщей шине не непосредственно, а черезрезистор 13. Включение в схему резистора13 дает возможность варьировать значением сопротивления резистора 12 схемы Стадлера в широких пределах (с цельюполучения самых различных уровней отрицательного дифференциального сопротив1774468 Вих оставитель Н. Дубровехред ММоргентал Ливринц ррект ктор И,Шубина каэ 3934 ВНИИПИ Го Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРая наб 4/5 Тиражрствен ного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, Раув Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 ления - Во), даже при наличии некоторой нелинейности вольт-амперной характеристики схемы Стадлера на ее краях. Благодаря включению этого резистора удается устранить влияние отмеченной нелинейно сти при значительных амплитудах входного сигнала за счет местной отрицательной обратной связи, создаваемой резистором 13.При этом итоговое значение сопротивления для токов сигнала, включенное в 10 цепь,эмиттера первого транзистора 1 будет определяться как алгебраическая сумма сопротивлений - йо и В 1 з должно быть отрицательным, т.е. всегда должно иметь место выполнение неравенства (йо)(В 1 з), 15Формула изобретенияШирокополосный усилитель, содержащий первый и второй транзисторы, включенные последовательно по постоянному току, первый и второй резистивные делите ли напряжения, включенные между шиной питания и общей шиной, при этом отвод первого резистивного делителя напряжения соединен с базой первого транзистора и одним выводом первого конденсатора, 25 другой вывод которого является входом широкополосного усилителя, отвод второго резистора делителя напряжения соединен с базой второго транзистора и с первым выводом второго конденсатора, точка соединения эмиттера первого и коллектора второго транзисторов через первый резистор соединена с шиной питания, коллектор второго транзистора через второй резистор соединен с шиной питания, а непосредственно - с одним выводом третьего конденсатора, другой вывод которого является выходом широкополосного усилителя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления при сохранении полосы рабочих частот, в него введены первый и второй дополнительные транзисторы, имеющие разную структуру, при этом эмиттер первого дополнительного транзистора соединен с эмиттером первого транзистора, база - с коллектором второго дополнительного транзистора, база которого соединена с вторым выводом второго конденсатора и с коллектором первого дополнительного транзистора, причем между коллектором первого и коллекторам второго дополнительных транзисторов включен первый дополнительный резистор, между эмиттером второго дополнительного транзистора и общей шиной включен второй дополнительный резистор,