Усилитель

5 Ц 1814189 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5)5 Н 03 г 1/3 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО. СССР ГОСПАТЕНТ, СССР) ТЕН ЕТЕНИЯ ИЕ ИЗОБ СВИДЕТЕЛЬСТВ ОПИСА АВТОРСКО 1 , . 2(21) 4907920/09 . .,: эмиттер соединен с базой второго трвнзи- . (22) 05.02,91:.: : стора, Эмиттер второго транзистора соеди- (46) 07.05.93. Бюл, %17 :. нен с первым выводом элемента связи, (72) А.М.Ковтуненко, А.В,Левша - . Между соответствующей еиной питайия и (5 б) Авторское свидетельство СССР .общей аиной аключен резистивный дели- В 1243081, кл. Н 03 Е 1/32, 1984,.тель: напряжения, первый отвод которого (54) УСИЛИТЕЛ Ь .,. соединен с базой пврвого трвнэистОра, Вто- (57) Использование: в приемо-усилитель-рой отвод соединен с вторым выводом эленой и радиоиэмерительной аппаратуре мента связи. Между коллекторами первого Сущность изобретения: устройство содер-: и второго транзисторов включен блок вычижит первый и второй транзисторы, база пер- тания, выход которого является выходом вого является входом устройства, а его усилителя.2 ил. 1Изобретение относится к радиотехнике зистора 2 и резистора й 2, а выход блокв и может быть использовано в приемно-уси-вычитания является выходом усилителя; рФ Б лительной и радиоизмерительной аппарату- . зистор смещения 85, включенный между ба- . ре. эой первого транзистора и виной питанияЦель изобретения - уменьшениенели- обеспечивающий режим работы всего усинейных искажений, вносимых усилителем лйтеля по постоянномутоку.при усилениисигналов. : На Фиг, 1 приведена схема предлагае; "ф."фУказанная цель достигается гем, что в. мого усилителя; на фиг. 2- зпюры напряже- Фь, усилитель, содержащий транзисторы ЧТ 1 и , нйй, поясняющие работу усилителя, Для ф ЧТ 2 резисторы Й 1, Й 2, ЙЗ, элемент связи, . наглядности показан сигнал синусоидаль-. 9 дополнительно введен делитель издвухпо- . ной Формы, а возникающие при усилении с следовательно соединенных резиСторов,нелинейные искажения (НИ) отмечены трекоторый включен между базой транзистора . угольным импульсом./Т 1, являющейся входам усилителя и общей Усилитель содержит первый транзистор шиной усилителя, а выход делителя соеди- ЧТ 1., база которого является. входом устройнен с входом элемента связи, резистор,.со-, ства. Коллектор ЧТ 1 через первый резистор единяющий эмиттер первого транзистора с (Й 1) соединен с соответствующей шиной пи- общей шиной усилителя, к общей точке сое- . тания, а эмиттер соединен с базой второго динения эмиттера транзистора и резистора транзистора ЧТ 2, коллектор которого через подключена база транзистора 2, блок вычи- второй резистор (Й 2) соединен с соответсттания,первыйвходкоторогосоединенсточ-, вующей шиной питания. В цепь эмиттера кой общего соединения коллектора, введен третйй резиСтор (ЙЗ), а также элетранзистора 1 и резистора Й 1, а второй - с мент связи (ЭС), первый вывод которого соточкой общего соединения коллектора тран- единен с эмиттером /Т 2,Для уменьшения нелинейных искажечий между соответствующей шиной питания и общей шиной введен резистивныйцелитель напряжения (В 5, В 6, В 7), первый,.отвод которого соединен с базой первоготранзистора ЧТ 1, второйотвод со вторымвыводом ЭС, Между коллекторами ЧТ 1 иЧТ 2 введен блок вычитания (БВ), выход которого является выходом усилителя, В цепьэмиттера ЧТ 1 введен четвертый резисторВ 4. Соответствующие выводы третьего ВЗ ичетвертого В 4 резисторов соединены с общей шиной,Усилитель работает следующим образом.. Поступающий на. вход сигнал Овх (фиг.2 а) усиливается ЧТ 1 и одновременно искажается из-за неидеальности передаточнойхарактеристики транзистора. При этом следует учитывать, что нелинейные свойстватранзистора сильно зависят от уровня входного сигнала - при слабых сигналах нелинейных искажений практически,нет.Усиленный ЧТ 1 сигнал и его НИ имеются какв точке соединения кр 1 лектора ЧТ 1 с В 1(фиг. 2 б), так и в точке соединения змиттера. ЧТ 1 с В 4 и базой ЧТ 2 (фиг. 2 в,г), Амплитудыэтих сигналов зависятьт соотйошения величин В 1 и В 4, но в любом случае сигнал Оввснимавмый с В 4, будет меньше, чем Овх,даже если величина В 1 будет равна нулю.КРОМЕ ТОГО, ОВх И ОВВ. Овх И ОВВ СИНфаЗНЫ,поскольку при подаче сигнала в эмиттернуюцепь инверсии не происходит. Часть входного сигнала Овх через делитель В 6 и В 7 и 3ЭС подается на эмиттер ЧТ 2(фиг. 2 д). Такимобразом для ЧТ 2 входной сигнал будет определяться как разность сигналов, поступающих нв его базу с В 4 и эмиттер с выходаЭС.Поскольку сигналы синфазны, то, следовательно, входной сигнал для ЧТ 2 можнозаписать выражением 5 10 15 20 25 параметры всего устройства. ЭС может реализоваться на пассивных элементах, например, последовательно включенные разделительный конденсатор (обеспечива- ЗО ет развязку по постоянному току) и резистор(увеличивает входное сопротивление устройства), либо широкополосный трансформатор с требуемым коэффициентом трансформации, В последнем случае ЭС 40 Овх ут 2 = Овв - Овз,45 50 где Овз- сигнал, поступающий с выхода ЭС в точку соединения эмиттера ЧТ 2 с ВЗ.Сигнал Ояв, снимаемый с В 4, содержит не только полезный сигнал (Освв), но и его нелинейные искажения (Оивв в то время, как сигнал поступающий с выхода ЭС на ВЗ (Овз) НИ не содержит (поскольку пассивные элементы В 6, В 7 и ЭС линейны). Таким образом Овх чт 2 =(Освв+ Оивв) - Овз. Величины Вб и В 7 выбираются так, чтобы с учетом коэффициента передачи ЭС обеспечивалось равенство Освв = Овз, ТогдаОвх 9 т 2 = (Освв + Оивв)" Овз = Оивв,т,е. на вход ЧТ 2 поступают. только НИ, появившиеся за счет неидеальности ЧТ 1. НИ усиливаются ЧТ 2 до необходимого уровня и поступают на второй вход БВ 9 (фиг. 2 е). Поскольку НИ имеют небольшой уровень по сравнению с сигналом, то можно считать, что ЧТ 2 работает в линейном режиме по сравнению с ЧТ 1. Ха первый вход БВ поступает сигнал, усиленный ЧТ 1 и НИ этого сигнала, возникшее при усилении (фиг, 2 б). В БВ НИ, вычитаются не уменьшая сигнал (фиг.2 ж). Равенство амплитуд НИ обеспечивается за счет выбора величины В 2, опреде,ляющего коэффициент усиления каскада наЧТ 2.Таким образом; в приведенной схеме за счет введения делителя Вб В 7 и подключения входа ЭС к выходу делителя обеспечивается разделение НИ и полезного сигнала в цепи ЧТ 2, устраняется воздействие полезного сигнала на ЧТ 2, что позволяет обеспечить линейный режим работы последнего и высокую степень компенсации НИ. ЭС обеспечивает развязку входа усилителя и эмиттерной цепи ЧТ 2, что делает стабильным включается как классический четырехугольник,Эффективность предлагаемого изобретения может быть оценена следующим образом. Предположим, что заметные НИ возникают при воздействии на вход ЧТ 1 сигнала Освх, При этом Освых= К Освх =(Ку 1+ Кни 1) Освх, (1)где Ку - коэффициент усиления сигнала ЧТ 1;Кни - коэффициент искажений сигнала.Для каскада на ЧТ 2 входным сигналомявляется сигнал НИО О.в Поскольку в БВ НИ ЧТ 1 в общем случаекомпенсируются практически полностью, то 55 не скомпенсированными могут быть толькоНИ, которые могут возникнуть в ЧТ 2. Если.считать, что условия возникновения заметных НИ для ЧТ 1 и ЧТ 2 примерно одинаковы, то появление нескомпенсироаанных НИ, аозцикщих и ЧТ 2 возможны только тогда,(2) 5 юФ когда их уровень станет достаточно большим.Из условия (1) для УТ 1 можно записать для /Т 2Кни О свх = Освх где О "свх - сигнал, поступающий на вход усилителя, при котором уровень НИ на входе ЧТ 2 вызовет нелинейные явления в работе ЧТ 2. 10 еОтсюда О "свх ч -.Р)книПоскольку Ки1 для реальных усили- . тельных схем иначе усиление будет невоз.15 можно), то выражение (3) показывает во сколько раз в предлагаемом усилителе может быть увеличен входной сигнал, чтобы НИ начали проявляться (до нескольких десятков раэ).Формула изобретенияУсилитель, содержащий первый транзистор, база которого является входом усили-,теля, коллектор через первый резистор соединен с соответствующей шиной питания, эмиттер - непосредственйо с базой второго транзистора, коллектор которото через второй резистор соединен с соответствующей шиной питания; при этом в цепь эмиттера введен-третий резистор, а также элемент связи, первый вывод которого соединен с эмиттером второго транзистора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью уменьшения нелинейных искажений, между соответствующей шиной питания и общей шиной Введен реэистивный делитель напряжения, первый отвод которого соединен с базой первого транзистора, второй отвод - с вторым выводом элемента сеязи, между Коллекторами первого и второго транзистороввведен блок вычитания, выход которого авлается выходом усилителя, в цепь эмиттбра первого транзистора введен четвертый резистор. при этом соответствующие выводы третьего и четвертого резисторов соединены с общей шиной..Бельская Заказ 1832 . ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 101 ЗнощтрЮРАНУ КРР чт АгоЯ ГВ :