Усилитель высокой частоты

(51)5 Н 03 Г 3/42 ЕТЕНИЯ К АВТОРСКО й ЧАСТОТЫсится к радиоения - увеличе ньш силения и умности от и еле высоко ый, второй Э, а также и 7, и пер 8 и 9. Ио точ ние потреоляемой мо ка питания. В усили ты используются пер час первыйый и ти транзисторы второй дроссели оторой конденсаторы остояны ГОСУДМРСТВЕНЩЯЙ КОНИТЕТПО И 306 РЕТЕНИЯН И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗО(71) Рязанский радиотехнический институт(56) Заявка франции Мф 2488076,кл, Н 03 Р 3/34, 1982.(54) УСИЛИТЕЛЬ ВЫСО (57) Изооретение от технике. Цель изоор ние коэррициеита у Изобретение относится к ооласти радиотехники и может оыть использо вано в радиотехнических устройства для усиления сигналов высокой част Цель изобретения - увеличение коэф фицнента усиления и уменьшение потреб ляемой от источника питания мощности.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного усилителя высокой частоты,Предложенный усилитель высокой частоты содержит первый, второй и тре тий транзисторы 1 - 3, источник тока.,801646045 А 1 ному току первый и третий транзисторы1 и 3 включены последовательно, причем первый транзистор 1 в диодномвключении, а все три транзистора 1-3ло схеме источника тока с диодным смещением. В результате по постоянномутоку в устроистве достигается высокаястаоильность режимных токов и напряжений при изменении окружающей температуры. По переменному току все тритранзистора 1 - 3 оказываются включенными по схеме с общим эмиттером. Этодостигается при помощи соответствующих включений первого и второго дросселеи 6 и 7 и первого и второго конденсаторов 8 и 9, В результате коэффициент усиления устройства оказывается максимально возможным для усилителеи, построенных на трех транзисторах. 1 нл. 4, коллекторную нтранзистора 3, песели о, 7, первыйторы 8, 9.11 редложенный усилитель высокой частоты раоотает следующим ооразом.Входной сигнал источника сигнала действует между базой первоготранзистора 1 и точкой соединения первого конденсатора 8 и первого дросселя 6. Емкость первого конденсатора 8 выоирается такой, чтооы на частоте вход ного сигнала он имел низкое сопротивление и соединял по высокой частотеверхний вывод источника входного сигнала с общей шиной. 11 ервый дроссель 6 служит для протекания постоянного базового тока первого транзистора 1, а его индуктивность выбирается такой, чтобы индуктивное сопротивление на частоте сигнала было значительно оольшим, чеи входное сопротивление второго транзистора 2. Внутреннее сопротивление источника входного сигнала по постоянному току должно быть намного меньше, чеи входное сопротивление первого транзистора,1, т.е. транзисторов далеко от области насыщения. При столь ниэкои напряжении линейность передаточной характеристики первого транзистора 1 сохраняется только для малых входных сигналов, однако в прецпвгаемом усилителе высо кой частоты они и не могут быть большими иэ-за высокого коэФфициента усиления устройства.Второй каскад усилителя нв втором транзисторе 2 также образует схему д с ОЭ, причем усилеинвй им сигнал выделается нв коллекторяой нагрузке, выполненной в виде источника тока 4, в качестве которого моает быть использован, например, резистор, 30Усиленньи 3 вторым каскадом сигнал поступает на базу третьего транзисто-ра 3, который образует третий каскад усилителя. В коллекторную цепь транзистора 3 включена коплейторнвя нвг рузкв ), вьвопненнвя, например, в виде параллельного колебательного контура. Второй конденсатор 9, включенный между эииттером третьего транзистора 3 и общей аакой, является блокировочным и осуществляет эаэемпение эмиттера третьего транзистора 3 на частоте входного сигнала.Такии образом, все три транзистора в предлагаемой схеме включены для частоты входного сигнала по схеме с ОЭ и образуют высокочастотный усилитель ОЭ-ОЭ-ОЭ, обладающий наибольшим коэффициентом усиления по сравнению с другйиисхемами включения транзисторов в трехтранзисторных усилителях, Поэтому предлагаемый усилитель обеспечивает повышение коэффициента усиленияПредлагаемы усилитель высокойчастоты имеет высокую стабильность параиетров при изменении температуры, Этоисточник входного сигнала долженобеспечивать протекание постоянной 1 составляющей тока базы первого транзистора . В качестве источника входного сигнала может быть использован, например, параллельный колебательный контур, Второй дроссель 7 служит в качестве коллекторной нагрузки первого транзистора 1, а его индуктивное сопротивление должно быть намного больше, чем входное сопротивление второго транзистора 2. Таким образом, на частоте входного сигнала первый транзистор 1 образует каскад с общим эмиттером (ОЭ) с подачей входного сигнала между базой и эмнттером, так как иальи сопротивлением первого конденсатора 8 на этой частоте можно пренеьречь. Усиленный первым транзистороисигнал выделяется на параллельно включенных по высокой частотепервом и втором дросселях 6 и 7 подается на базу второго каскада усиления на втором транзисторе 2.По постоянному току первый транзистор 1 включен диодом, так как его коллектор и база соединены через кизкие сопротивления первого дроссеяя 6 и источника входного сигнала. Постоявное напряжение с первого транзистора 1 в диоднои включении приложено меж" ду базой и эмиттером второго транзистора 2, что обеспечивает независимость тока коллектора этого транзистора от температуры, причем первый и второй транзисторы 1 и 2 должны бвггь согласованы, т.е. иметь одинаковые параметры.Особенностью работы первого каскада усилителя на первом транзисторе 1 является равенство кулю нвнряжения коплектор-база этого транзистора, Это, однако, не отражается нв его усилительных свойствах, так квк напряжение коллектор-эмиттер первого транзистора 1 равно 0,6-0,7 В, что дпя кремниевых объясняется тем, что по постоянному току транзисторы включены по схеме источника тока с диодным смещением, который имеет высокую ствьильность и повышенное выходкое сопротивление. Ирк этом падение нап,ряжения 05 э нв первом транзисторе 1 в диодном включении (по постоянному току) задает температурно зависимое смещение на втором транзисторе 2, теи самым осуществляя температурную стабилизацию его коллекторного тока, который, в свою очередь, фиксирует уровень тока третьего транзистора 3, по5 1 б 4этому токи коллекторов всех трех транэисторов не эависят от температуры,что определяет стабильность основныхпараметров предлагаемого устройствапри изменении температуры,Повышенное выходное сопротивление усилителя по постоянному току, приводящее к почти полной независимости коллекторного тока третьего транзистора 3 от сопротивления коллекторной нагрузки 5, объясняется действием в нем параллельно-последовательной отрицательной обратной связи. Напряжение обратной связи снимается с первого транзистора 1, включенного последовательно с третьим транзистором 3, подается на базу второго транзистора 2, инвертируется им и с коллектора возвращается на вход третьего транзистора 3. Как следствие глубокой последовательной (по выходу) отрицательной обратной связи выходное сопротивление устройства резко возрастает. Этому же способствует уменьшенная зависимость напряжения коллекторзмиттер второго транзистора 2 от тока коллектора, так как оно заФиксировано иа уровне 20 иэ-эа включения между его базой и коллектором базо-эмиттерного перехода третьего транзистора 3 (по постоянному току).Кроне того, усилитель имеет повыщенную стабильность амплитудно-частотной характеристики лри изменении напряжения питания. Это объясняется тем, что напряжение коллектор-эмиттер первого транзистора 1 зафиксировано на уровне 0 , а напряжение коллектор-эмиттер второго транзистора 2- на уровне 211 , которые достаточно стабильны и мало зависят от токов коллекторов и напряжения питания. Стабильность напряжений коллектор-эмиттер определяют стабильность емкостей коллектор-базовых переходов, которые, в свою очередь, во многом определяют стабильность амплитудно-частотной характеристики усилителя.Предлагаемый усилитель высокой частоты имеет повышенную экономичность потребляемой энергии от источника питания. Это объясняется тем, что в нем нет ни одного резистора или другого элемента, служащего специально для установки рабочих точек транзисторов илн их стабилизации и потребляющего мощность источника питания. Это отно 6045 6сится и к источнику тока 4, так какесли в качестве него использовать резистор, то последний будет играть 5роль нагрузки второго транзистора 2,а не элемента установки режима, расходующего, мощность источника питания.При этом следует отметить, что повышение экономичности предлагаемогоустройства не сопровождается ухудшением стабильности режима по постоянному току, а, наоборот, его улучшением. Уменьшению потребления мощностиспособствует пониженное напряжениеколлектор-эмиттер первого транзистора 1, равное Уев, т.е, минимальновозможное для нориальной работы транзистора в линейном режиме, а такжепониженное напряжение коллектор-эмит тер второго транзистора 2, равное20 б . Укаэанные отличительные особенности позволяют уменьшить потреблениемощности от источника питания предлагаемого устройства на 20-403 по срав нению с известньам при повышенной стабильности основньи параметров в диапазоне температур. Формула изобретения30 Усилитель высокой частоты, содержащий первый и второй транзисторы, атакже третий транзистор с коллекторной нагрузкой, лрм этом коллектор первого транзистора соединен с базойвторого транзистора, коллектор которо"го подключен в базе третьего транзистора непосредственно и через источниктока к шине питания, о т л и ч а ю щ и й с я тему что с целью увеличения коэФФициента усиления и уиеньшения потребляемой иощности, в него введены первый и второй дроссели, а также первый и второй конденсаторы, при чем база второго транзистора черезпоследовательно соединенные первыйдроссель и первый конденсатор подключена к общей шине, эмиттеры первогои второго транзисторов подключены к 50 общей шине непосредственно, а эмиттертретьего транзистора - через второйконденсатор, при этом эииттер третьего транзистора через второй дроссельсоединен с коллектором первого транзистора, база которого и точка соединения первого дросселя и первогоконденсатора являются входом, а коллектор третьего транзистора выходомусилителя высокой частоты,1646045.в аСоставитель В. Серов Редактор Н. Коляда Техред Л.Олийнык Корректор Л. Патай Заказ 1555 Тираз 470 Подлисное ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретенинм и открмгиам лри ГК 1 п; СССР113035, Иосква, 3-35Рауескаа наб.д. 4/5 Производственно-издательский комбинат патент", г. Уигород, ул. Гагарина, О