Мостовой усилитель мощности

Союз Советских Социалистических РеспубиикОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ж ф 4(23) ПриоритетОпубликовано 280281, Бюллетень Йо 8 Дата опубликования описания 07. 03. 81(51)М, Кл, Н 03 С 3/20 Государственный.комитет СССР ио деяам изобретений и открытий) МОСТОВОЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОС остовой усилквозные токиустранение тем, ч ности, усилит Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве усилителя следящих систем и статического преобразователя напряжения.По основному авт, св, Р 652688 известен мос,овой усилитель мощности, содержащий и операционных усилителей и и дополнительных буферных каскадов на двух транзисторах проти- воположного типа проводимости, включенных по схеме с общим эмиттером (ОЭ) последовательно по постоянному току, при этом коллекторы транзисторов объединены и подключены к соответствующему выходу мостового усилителя мощности, база каждого транзистора через резистор подключена к шине питания н непосредственно ко в:,:- ду по питанию операционного усилителя, а между выходом операционных усилителей включен другой резистор 111.т Одн ак о и звестный м и ель мощности имеет сЦель изобретенияквозных токов.Поставленная цель достигаетсято в мостовом усилителе мощсодержащем и операционныхелей и и дополнительных буферных каскадов на двух транзисторах противоположного типа проводимости, включенных по схеме с общимэмиттером последовательно по постоян 5 ному току, при этом коллекторы транзисторов объединены и подключены ксоответствующему выходу мостового усилителя мощности, база каждого транзистора через резистор йодключена кшине питания и непосредственно ковходу по питанию операционного усилителя, а между выходом операционныхусилителей включен другой резистор,между выходом дополнительного буфер 15 ного каскада первого операционногоусилителя и неинвертирующим входомвторого операционного усилителя,соединенным с одним из входов первого операционного усилителя, включен20 делитель напряжения, средняя точкакоторого соединена с инвертирующимвходом второго операционного усилителя, причем каждый транзистор дополнительных буферных каскадов за 25 шунтирован обратносмещенным диодом.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого усилителя мощности,Мостовой усилитель мощности содер 30 жит два операционных усилителя 1 иОд- Ц111 где Я - сопротивление резистора11.В современных ОУ выходной каскад работает, как правило в режиме клас .са В или АВ а ток холостого хода ОУ ( Э хх ) мал.Токи Э и Л , протекающие через выводы питания ОУ 1 +Е и -Е, могут быть определены из выражений 25= хх если оо 30ххдзххтЭ Э если, 0 О Токи Э и 3, протекающие через выводы питания ОУ 2 +Е и -Е определяются аналогично З Эхх+3 З 3если Ос 02 фхх40 Э фЭЭхх если Н,ох ъ - хх+Токи Э Э Эх и 3 протекают по 4 базовым цепям транзисторов 3-6 соответственно и усиливаются ими. Таким образом, ток в нагрузке 13 превышает ток 1, в число раэ, равное коэффициенту усиления по току дополнительного, буферного каскада.При равенстве выходных напряжений ОУ, 1 и ОУ 2 1 О: 0) ток 1 = 0 и транзисторы запираемой диагонали мос тового усилителя например) 3 и б ) остаются открытыми лишь эа счет избыточных носителей в их базовых областях) а транзисторы 4 и 5 другой диагонали не отпираются, так как величины резисторов 8 и 9 (а также резисторов 7 и 10 ) выбраны такими 60 что при протекании через них тока 1 хх ОУ транзисторы дополнительных буферных каскадов остаются запертыми, Изменение напряжения на входе ОУ 1 приводит к переключению напряжения 65 2, два дополнительных буферных каскада на транзисторах 3-6 противоположного типа проводимости, пять резисторов 7-11, делитель 12 напряжения, нагрузку 13, четыре диода 1417, шинуО питания и шину-О питания.Предлагаемый усилитель работаетследующим образом,Допустнм, например выходное напряжение О операционного усилителяОУ 1 - положительно, а выходное напряжение О ОУ 2 - отрицательно)тогда через резистор 11 идет ток,который равен О . Напряжения Ои Осравнива-. ются, ток 1 через резистор 11 не идет1 что приводит к запиранию транзисторов 3 и б. Если первым заперся транзистор 3, тогда вследствие ЭДС самоиндукции, поддерживающей ток в цепи, состоящей иэ диода 15, нагрузки 13 и транзистора б, потенциал на выходной клемме выше потенциала - 0 на величину падения напряжения на диоде 15, что вызывает переключение напряжения 0и отпирание транзисторов 4 и 5.Время запаздывания переключения ОУ 2 по отношению к моменту переключения ОУ 1 складывается из нремени эапирания транзистора 3 и времени выхода ОУ 2 иэ насыщения.Если перным заперся транзистор б, то до момента запирания транзистора 3 цепь тока состоит иэ транзистора 3, нагрузки 13 и диода 16, Потенциал на выходной клемме ниже потенциала вывода + О на величину падения напряжения на открытом транзисторе 3 и, следовательно, переключение выходного напряжения О ъ ОУ 2 не происходит. После эапирания транзистора 3 цепь тока состоит из диода 15, нагрузки 13, диода 16 и источника питания, Потенциал на выходной клемме выше потенциала вывод - О на величину падения напряжения на диоде 15, что и приводит к переключению напряжения 0 ОУ 2. Время запаздывания переключения ОУ 2 по отношению ко времени переключения ОУ 1 складывается из времени запирания транзистора 3 и времени выхода ОУ 2 из насыщения.Введение в усилитель между выходом дополнительного буферного каскада ОУ и средней точкой источника питания делителя напряжения, выход которого подключен к инвертирующему входу ОУ, создает временную задержку включения транзисторов и обеспечивает повышение экономичности и надежности усилителя за счет уменьшения сквозных токов в буферных каскадах.формула изобретенияМостовой усилитель мощности по основному авт, сн. Р 652688, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью устранения сквозных токов при2, в него между выходом дополнительного буферного каскада первого операционного усилителя и неинвертирующим входом второго операционнО- го усилителя, соединенным с одним иэ входов перного операционного усилителя, включен делитель напряжения средняя точка которого соединена с809488 Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 652688, кл, Н 03 Г 3/20, 01.08,77едактор Подписноа СССР 454/ а д. 4/5 илиал ППП "Патейт", г. Ужгород, ул, Проектйая, 4 инвертирующим входом второго операционного усилителя, причем каждыйтранзистор дополнительных буферныхкаскадов зашунтирован обратносмещенным диодом. Тйра НИИПИ Государств по делам изобр 13035, Москва, Жнного к тений и 35, Рау мите ткр кая