Балансный усилитель

Изобретение относится к радиоиз-,мерительной технике и может использоваться как усилитель вертикальногоотклонения осциллографических устройств. 5,по схеме с общим эмиттером, резистори цепи эмиттера этого транзистора, 10нагрузку в его коллекторной цепи идополнительные резисторы, подключаемые через диоды к коллекторной нагрузке 1 11,Однако в данном усилителе при переключении коэффициента усиления значительно изменяется выходной уровеньнапряжения постоянного тока и сравнительно велики затраты дополнитель"ной мощности при подключении дополнительных резисторов через диоды,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является балансный усилитель, содержащий первыйи второй входные транзисторы, эмиттеры которых объединены через резистнвный делитель, отвод которого подключен к одной шине источника питанияпервый и второй резисторы нагрузки,одни выводы которых соединены с дру- З 0гой шиной источника питания, а другие выводы, являющиеся выходами ба"лансного усилителя, объединены черезпараллепьно соединенные Й корректирующие цепи, состоящие каждая из последовательно соединенных первогопрямосмещенного диода, фильтра и вто.рого прямосмещенного диода, а также О управляющих транзисторов, имеющих структуру, одинаковую с структурой входных транзисторов, причем базы д управляющих транзисторов являЮются входами управления балансногоусилителя С 21.Однако известный балансный усилитель характеризуется наличием разбаланса при переключении коэффициентаусиления, что приодит к значительнымскачкам постоянного тока в высокочувствительных осциллографических 50усилителях. Причиной разбаланса можетявляться как разность напряженийпрямого смещения первого и второгопрямосмещенных диодов, так и разбросноминалов резисторов, входящих в, 55фильтры. Кроме того, в известном ба"лансном усилителе ограничен диапазонперекрытия переключаемых коэффициентов усиления, так как величина номинала последовательно соединенных резисторов фильтра определяется рабочимтоком открытых диодов, а коэффициентделения каскада зависит от соотношения номиналов всех трех резисторов,что ограничивает диапазон возможныхкоэффициентов деления,Известный балансный усилитель также обладает дополнительным потреблением мощности по цепям питания первого и второго прямосмещенных диодов.Цель изобретения - уменьшение разбаланса при переключении, расширениедиапазона переключений коэффициентовусиления и уменьшение потребляемоймощности,1Поставленная цель достигается тем, что в балансный усилитель, содержащий первый и второй входные транзисторы, эмиттеры которых объединены через резистивный делитель, отвод которого подключен к одной шине источника питания, первый и второй резисторы нагрузки, одни выводы которых соединены с другой шиной источника питания, а другие выводы, являющиеся выходами балансного усилителя, объединены через параллельно соединенных п корректирующих цепей, состоящих каждая из последовательно соединенных первого прямосмещенного диода, Фильтра и второго прямосмещенного диода, а также Д управляющих транзисторов, имеющих структуру, одинаковую с структурой входных транзисторов, причем базы о управляющих транзисторов являются входами управления балансного усилителя, введено Н дополнительных управляющих транзисторов, структура которых соответствует структуре управляющих транзисторов, базы каждого из которых соединены с базами соответствующих 1 управляющих транзисторов, причем, в каждой из корректирующих цепей коллектор соответствующего дополнительного управляющего транзистора и коллектор соответствующего управляющего транзистора подключены к точкам соединения соответственно первого прямосмещенного диода с первым выводом фильтра и второго прямосмещенного диода с вторым выводом фильтра, при этом эмит теры д дополнительных управляющих транзисторов объединены и подключены к коллектору первого входного транзистора, а эмиттеры 11 управляющихтранзисторов объединены и подключенык коллектору второго входного транзистора.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого балансного усилителя.Балансный усилитель содержит первый и второй входные транзисторыи 2, резистивный делитель 3, первыйи второй резисторы 4 и 5 нагрузки, 1 Окорректирующие цепи 6, состоящиекаждая из первого и второго прямосмещенных диодов 7 и 8 и фильтра 9, атакже и управляющие транзисторы 10,П дополнительные управляющие транзисторы 11.Балансный усилитель работает сле дующим образом.В зависимости от кода, поступающего на соответствующие входы управления, переключением коэффициента усиления балансного усилителя включается один из и. фильтров 9. Это осу ществляется путем подачи на базы управляющего и дополнительного управ 25 ляющего транзисторов 10 и 11, осуществляющих переключение режима этого фильтра 9 и выполняющих функцию переключателей тока, напряжения большего, чем на базы аналогичных транзисторов 10 и 11 выключенных фильтров 9 (например, положительных напряжений логической "1" и .погического "0" Первый и второй прямосмещенные диоды 7 и 8 этого фильтра 9 смещены в пря 35 мом направлении, и путь коллекторного тока первого и второго входных транзисторов 1 и 2 каскада, в этом случае проходит через первый и второй резисторы 4 и 5 нагрузки, первый и40 второй прямосмещенные диоды 7 и 8, управляющий и дополнительный управляющий транзисторы 10 и 11 - переключатели тока этого фильтра 9 и далее через первый и второй входные тран 45зисторы 1 и 2, Управляющие и дополнительные управляющие транзисторы10 и 11, первый и второй прямосвященные диоды 7 и 8 других фильтров 9 в это время закрыты.50Введение в балансный усилитель дополнительных управляющих транзисторов 11 по числу фильтров 9 позволяет образовать пары из управляющего и дополнительного управляющего трацзис торов 10 и 11 - переключателей тока.Такое включение позволяет исключить из схемы фильтра 9 известного балансного усилителя два последовательно соединенных резистора. Это приводит к устранению разбаланса из-за разброса. номиналов резисторовфильтров 9, Разбаланс на выходе данного балансного усилителя определяется теперь практически только разностью напряжений прямого смещения пар из первого и второго прямосмещенцых диодов 7 и 8, т.е. для сЬвременной элементной базы не превышает 2-3 мВ.Устранение из известного балансного усилителя двух последовательно соединенных резисторов (номиналы которьх определялись рабочим током диодов) приводит также к расширению диапазона переключаемьгх коэффициентов усиления, который в данном балансном усилителе зависит в основном только от соотношения первого и второго резисторов 4 и 5 нагрузки и резисторов фильтров 9.В балансном усилителе не требуется дополнительных затрат мощности по цепям управления, так как через первый и второй прямосмещенные диоды 7 и 8 и управляющий и дополнительный управляющий транзисторы 10 и 11 переключатели тока в каждом включенном положении коэффициента усиления протекает основной ток каскада. Снижение потребляемой мощности в балансном усилителе по сравнению с известным ориентировочно составляет 100- 150 мВт для усилителей с полосой 10 МГц и 200-300 мВт для усилителей с полосой 100 ИГц и более.В балансном усилителе отсутствует одновременное изменение напряжения постоянного. тока обоих плеч каскада относительно корпуса, вызываемое в известном устройстве разбросом остаточных напряжений насыщения управляющих транзисторов, работающих в ключевом режиме. Это снижает требования к диапазону линейности динамической характеристики последующих за балансным усилителем каскадов.1107282 Соста Терре ель И.ВодяхиТ.Матбчка Редакто аненкова орректор А.фе аказ 5775/42 Тираж 862ЙИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб.,одписно