Мостовой усилитель с защитой от перегрузки

.и вт туры ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУСВИД(56) Авторское свидетельство СССР У 845264, кл. Н 03 Р 3/21, 1973.Патент США В 3808545,кл. Н 03 Р 3/68, 1974 (прототип). (54)(57) МОСТОВОЙ УСИЛИТЕЛЬ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ, содержащий два двух.тактных усилительных каскада, каждый из которых выполнен на первомором транзисторах разной струкв цепи базового смещения которых включены вентиль и источник тока, причем первый транзистор каждогодвухтактного усилительного каскадаснабжен датчиком тока и датчиком напряжения, подключенными к управляющему входу регулирующего элемента,первый вывод которого соединен с базой первого транзистора того же двухтактного усилительного. каскада, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности защиты путем уменьшения мощности рассеяниятранзисторов, каждый второй вывод регулирующего.элемента одного двухтактного усилительного каскада соединен:с базой второго транзистора другогодвухтактного усилительного каскада.Изобретение относится к областирадиотехники и предназначено,. в частности, для усиления мощности сигналов звуковых частот.Известны мостовые усилители с защитой от перегрузки, содержащие датчики состояния и управляемые ключи.Недостатком данного устройства является недостаточно высокая надежность защиты.Наиболее близким техническим решением к предложенному является мостовой усилитель с защитой отперегрузки, содержащий два двухтактныхусилительных каскада, каждый из которых выполнен на первом и втором транзисторах разной структуры, в цепибазового смещения которых включенывентиль и источник тока, причем первый транзистор каждого двухтактногоусилительного каскада снабжен датчиком тока и датчиком напряжения, подключенными к управляющему входу регу-лирующего элемента, первый вывод которого соединен с базой первого транзистора того же двухтактного усилительного каскада,Недостатком известного устройстваявляется невысокая надежность защитыв связи с большой мощностью рассея-ния на усилительных элементах.Цель изобретения - повышение на-.дежности защиты путем уменьшения мощности рассеяния транзисторов.Поставленная цель достигается тем,что в мостовом усилителе с защитойот перегрузки, содержащем два двухтактных усилительных каскада, каждыйиз которых выполнен на первом и втором транзисторах разной структуры, вцепи базового смещения которых включены вентиль и источник тока, причемпервый транзистор каждого двухтактного усилительного каскада снабжен датчиком тока и датчиком напряжения,подключенными к управляющему входурегулирующего элемента, первый выводкоторого соединен с базой первоготранзистора того же двухтактного уси"лительного каскада, каждый второй вывод регулирующего элемента одногодвухтактного усилительного каскадасоединен с базой второго транзисторадругого двухтактного усилительногокаскада.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема мостовогоусилителя с защитой от перегрузки. Предложенный мостовой усилительсодержит первый и второй транзисторы1 и 2 одного двухтактного усилительного каскада, первый и второй транзисторы 3 и 4 разной структуры другого двухтактного усилительного кас-када, нагрузку 5; вентили 6, 7 и источники тока 8, 9 цепей базового сме 10 щения транзисторов усилительных каскадов, датчики тока 10, 11,датчикинапряжения 12, 13,:регулирующие элементы 14, 15.Предложенный мостовой усилитель15 работает следующим образом..Предположим, что в рассматриваемый момент времени на входе одногодвухтактного усилительного каскада(транзисторы 1, 2) действует положи 20 .тельный сигнал, а на входе другогодвухтактного усилительного каскада(транзисторы 3, 4) отрицательный.При этом усиленный по току сигналпроходит по последовательной цепи:25 первый транзистор 1 - датчик тока 10 -нагрузка 5 - второй транзистор 4, авторой транзистор 2 и первый транзистор 3 в это время закрыты.На датчике тока 10 создается пря 30,мое напряжение смещения, приложенноек входу регулирующего элемента 14,являющегося, по существу, датчикомсостояния первого транзистора 1.Черезцепь датчика напряжения 12в это время протекает ток, обратнопропорциональный напряжению Б,первого транзистора 1 и создающий запирающее смещение для транзистора регулирующего элемента 14.ао В цепи датчика напряжения 12, под"ключенного к входу регулирующегоэлемента 14, протекает ток, величинакоторого обратно пропорциональна напряжению У первого транзистора 1.Т.е. при номинальном размахе входного сигнала Пминимально, что соответствует максимальному выходному току датчика напряженияПравильный выбор элементов схемы50 защиты заключается в том, чтобы при номинальной нагрузке усилителя выходной ток регулирующего элемента 14был равен нулю, а при появлении заданной перегрузки - достаточен для55 срабатывания защиты,Результирующий управляющий сигнална входе регулирующего элемента 14в номинальном режиме усилителя находится ниже порога срабатывания, приперегрузках возрастает выше порога, открывая транзистор регулирующего элемента 14 и создавая в его коллекторной цепи ток, соответствующий зФ- кону изменения мощности рассеяния первого транзистора 1.Регулирующие элементы 14, 15 открываются только при перегрузке тран эисторов .усилителя выше допустимых значений по току и мощности рассеяния, создавая перекрестное эапирание (отсечку тока) вторых транзисторов :2 и 4 путем подачи на входы послед них сигналов запирания,В результате срабатывания защиты происходит отсечка токавозбуждающего вторые транзисторы 2 и 4, и, следовательно, ограничение тока нагрузки, В то же время входное напряжение сигнала на первых транзисторах 1 и 3 не искажается, т.е. предоконечный усилитель - источник сигнала воз 25 буждения не испытывает добавочной нагрузки от схемы защиты. Это происходит за счет отсечки тока в венти" лях 6, 7.Таким образом, в результате используемого перекрестного шунтирования входов вторых транзисторов 2 и 4, возбуждаемых синхронно, но противофазно, достигается автоматическое эапирание вентилей 6 и 7 цепей смещения плеч моста, приводящее к ограничению выходного тока при перегрузках, к ограничению мощности,.рассеиваемой . усилительными элементами моста, а также (так как происходит частичная отсечка тока возбуждающего сигнала) уменьшение нагрузки 5 источника входного сигнала относительно прототипа, независимо от его внутреннего сопротивления.Надежность мостового усилителя с такой защитой существенно возрастает вследствие улучшения точности,ее работы в облегченных условиях, так как ток регулирующих элементов протекает не в цепи нагрузки, а навстречу входному току возбуждения, ограничивая его величину.-Евин,Шекм хред Л. Олийнык,ект исно оизводств полиграфическое предприятие, г, Ужгород Проектна Редактор Н. Сильнягина аказ 6414 Тираж 900 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш