Усилитель с защитой от перегрузки

ТОРСКО ВИД У 9. При у и ниже ичивать удет вы адения и эмитт ению в 8 резул напряж умень икещ а 5.1 и опр сследовательски Е ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ(21) 4923593/07 (22) 01,04.91 (46) 30,11.92. Бюл (71) Львовский н радиотехнически (72) О.Л.Сидоров (56) Авторское св М 845285, кл. Н 0Авторское св М 593281, кл. Н 0 (54) УСИЛИТЕЛЬ ГРУЗ КИ(57) Сущно держит 6 т и институтич и Я.А,Мачинскидетельство ССС3 К 17/60, 1979.идетельство ССС2 Н 7/20, 1970.С ЗАЩИТОЙ О сть изобретения; Устройство соранзисторов 1-6, 1 конденсатор 8,11 резисторов 9- тивления нагрузк в цепи будет увел транзистор 5 не б ния. Увеличение ду коллектором приводит к смещ нии элемента 7. шаться падение 16, что приведет ра транзистора 4 ванию транзисто 1778907 меньшении номинальн ся до тех по ходить иэ н напряжени ер транзис прямом нап ьтате будет ения на рез шению тока е большему л,р, пока асыщея межтора 5 равле- уменьисторе эмитте- закрыУстройство относится к электроннойтехнике, и мажет быть использовано для защиты и Олуправадникавых коммутирующих устройств в электраприваде, электро- технологии и в источниках питания радиоаппаратуры,Известен транзисторный усилитель, содержащий первый и второй транзисторы разных типов проводимости, эмиттеры которых подключены к разным полюсам источника питания, парный делительнапрякения, вклокоченный между коллекторам и эмиттерам первого транзистора.Недостаткам известного транзисторного усилителя являешься повышенное потребление электроэнергии в режиме холостого хода когда не подан сигнал на включеюле) за счет потерь магцнасти на резисторах первого и второго делителей напряжения,Известен такжз усилитель с защитой атперегрузки, содержащий входной и выходной каскады, выполненные на транзисторах разного типа проводимости, включенных пасхеме с общим эмиттерам, и пороговый элемент, гадклаченный одним концом к коллектору транзистора выходного каскада, а вторым концам подключен к базе таанэистара входного каскада, резистор, шунтируюший коллекторна-эмиттерный переходтранзистора выходного каскада.Недостаткам известного усилителя является повышенное потребление электроэнергии при отсутствии входного Отпирающега сигнала за счет протекания тока па цепи; шина ис 1 очника питания, резистор нагрузки, общая шина.Цель изобретения - повышение КПДусилителя в режиме холостого хода, Цель достигается тем, чта в усилитель сзащи гай От перегрузки, содержащий входной и выходной каскады, выполненные на транзисторах разного типа проводимости, вклкченных па схеме с общим эмиттерам, пороговый элемент, подключенный однимконцом к коллектору транзистора выходного каскада, а вторым концом подключен к базе транзистора входного каскада, введены первый и второй транзисторы такого же типа правадимасти,.что и транзистор входного каскада, соединенные эмиттерами сшиной питания, третий и четвертый транзисторы такого же типа проводимости, чта и транзистор выходного каскада, соединенные эмиттерами с общей шиной, конденсатор, включенный между коллекторомпервого транзистора и базой второго транзистора, одиннадцать резисторов, первый иэ которых соединен первь 1 м выводом свходной шиной и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с базой третьего транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, второй вывод первого резистора соединен с базойпервого транзистора и с первым выводом5 третьего резистора, второй вывод которогоподключен к общей шине, с которой соединены первые выводы четвертого, пятого ишестого резисторов, при этом второй выводчетвертого резистора соединен с базой10 транзистора выходного каскада и коллекторам транзистора входного каскада, эмиттеркоторого соединен с пеавым выводом седьмого резистора, второй вывод которого подключен к шине питания, к которой15 подсоединен первый вывод восьмого резистора и первый вывод десятого резистора,второй вывод которого соединен с базойвторого транзистора, коллектор катарагасоединен с первым выводом десятого рези 20 стара, второй вывод которого соединен совторым выводом резистора и базой четвертого транзистора, эмиттер которого подключенн к общей шине, а коллектор соединен свыходной шиной, и коллектором транзисто 25 ра выходного каскада, при этом коллекторпервого транзистора соединен со вторымвыводом шестого резистора, коллектортретьего транзистора соединен с первымвыводом одиннадцатого резистора, второй30 вывод которого соединен со вторым выводом восьмого резистора и с базой транзистора выходного каскада.Сопоставительный анализ с прототипам показывает, чта заявляемое устройство35 отличается наличием новых элементов, аименно, дополнительных транзисторов, резисторов, конденсатора и их связями,Таким образам, заявляемое устройствосоответствует критерию изобретения "Но 40 визна".Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает,чта введенные новые элементы и связи позволяют повысить КПД. Эта позволяет сде 45 лать вывод о соответствии техническогорешения критерию "Существенные отличияНа чертеже приведена принципиальнаяэлектрическая схема усилителя,50 Усилитель содержит транзисторы 1-6,пороговый элемент 7, конденсатор 8, резисторы 9-19, входную шину 20, шину питания21, выходную шину 22 и общую шину 23,Входная шина 20 соединена с одним55 выводом резистора 9 и с одним выводамрезистора 10, другой вывод которого с единен с базой транзистора 3, эмиттер которого подключен к общей шине 23, с которойтакже соединены одни выводы резисторов12, 13, 14 и эмиттеры транзисторов 5 и 6.30 35 50 Вывод резистора 17 соединзн с одним выводом резистора 10 и с базой транзистора 1, эмиттер которого подключен к шине питания 21, с которой также соединены одни выводы резисторов 15, 16, 17 и эмиттер транзистора 2, база которого соединена с другим выводом резистора 17 и с первым выводом конденсатора 8, второй вывод которого соединен с коллектором транзистора 1, и с другим выводом резистора 14, Коллектор транзистора 2 соединен с первым выводом резистора 18, второй вывод которого подключен к другому выводу резистора 13 и к базе транзистора 6, коллектор которого соединен с выходной шиной 22, к которой также подсоединены коллектор транзистора 5 и анод порогового элемента 7, катод которого соединен с другим выводом резистора 1 б, первым выводом резистора 19, второй вывод которого соединен с коллектором транзистора 3, Второй вывод резистора 15 соединен с эмиттером резистора 4, коллектор которого соединен с другим выводом резистооэ 12 и с базой транзистора 5. Усилитель работает следуащим образом.В исходном состоянии транзистор 1 открыт отрицательным потенциалом, поступаюшим на его базу через резистор 11,конденсатор 8 разрякен, остэльныетранзисторы закрыты, При поступлении на входную шину 20 управляющего сигнала положительной полярности транзистор 1 запирается и начинает заряжаться конденсатор 8 па цепи: общая шина 23, резистор 14, база-эмиттерный переход транзистора 2, шина питания 21.Транзистор 2 отпирается, также отпирается транзистор б и подсоединяет шину питания к выходной шине 22, в результате чего анод порогового элемента 7 становится отрицательным по сравнению с катодом и он запирается. Открытое состояние транзисторов 2 и б поддеркивается на протяжении времени заряда конденсатора 8.Одновременно с закрытием транзистора 1 происходит отпирание транзистора 3, а в тот момент, когда закроется элемент 7 и отпирание транзистора 4, который отпирает транзистор 5, подсоединяющий общую шину 23 к выходной шине 22 уже на время действия положительного управляющего сигнала на управляющей шине 20.В случае нарушения нормальных условий эксплуатации усилителя, например, при уменьшении сопротивления нагрузки ниже номинального тока в цепи будет увеличиваться до тех пор, пока транзистор 5 не будет выходить из насыщения. Увеличение 5 10 15 20 25 падения нэпряжения между коллектором и эмиттером транзистора 5 приводит к смещению в прямом направлении элемента 7.Дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузки приведен к уменьшению падения напряжения на резисторе 16, что, в свою очередь, приведет к уменьшению тока эмиттера транзистора 4 и к еще большему закрыванию транзистора 5, то есть к уменьшению тока коллектора этого транзистора.В случае короткого замыкания в нагрузке падение напряжения на резисторе 16 будет не больше падения напряжения на пороговом элементе 7, смещенном в прямом направлении, а значит весьма мал будет ток эмиттера транзистора 4.Таким образом, введение в усилитель новых элементов позволило повысить его КПД нэ 10за счет устранения протекания тока через нагрузку в режиме холостого хода,Формула изобретения Усилитель с защитой от перегрузки, содержащий входной и выходной каскады, выполненные на транзисторах разного типа проводимости, включенных по схеме с общим эмиттером, пороговый элемент, подключенный одним концом к коллектору транзистора выходного каскада, а вторым концом - к базе транзистора входного каскада, отл ич а ю щи йс я тем,что, с цель 1 о увеличения его КПД в режиме холостого хода, в него введены четыре транзистора, конденсатор и одиннадцать резисторов, причем, первый и второй транзисторы имеот такой же тип проводимости, что и транзистор входного каскада, и соединены эмиттерэми с шиной питания, третий и четвертый транзисторы имеют такой же тип проводимости, что и транзистор выходного каскада, и соединены змиттерами с общей шиной, конденсатор включен между коллектором первого транзистора и базой второго транзистора, первый резистор соединен первым выводом с входной шиной и первым выводом втооого резистора, второй вывод которого соединен с базой третьего транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, второй вывод первого резистора соединен с базой первого транзистора и с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого подключен к общей шине, с которсй соединены первые выводы четвертого, пятого и шестого резисторов, при этом второй вывод четвертого резистора соединен с базой транзистора выходного каскада и коллектором транзистора входного каскада, эмиттер которого соединен с1778907 Составитель О,МещеряковаТехред М.Моргентал Корректор С. Юско Редактор Заказ 4201 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 первым выводом седьмого резистора, второй вывод которого подключен к шине питания. с которой соединены первый вывод восьмого резистора и первый вывод девятого резистора, второй вывод которого соединен с базой второго транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом десятого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом пятого резистора и базой четвептого транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор соединен с выходной шиной и коллектором транзистора выходного каскада, при этом коллектор первого транзистора соеди нен с вторым выводом шестого резистора,коллектор третьего транзистора соединен с первым выводом одиннадцатого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом восьмого резистора и с базой тран зистора входного каскада.