DE3110379C2

DE3110379C2 - Leistungsverstärker der Klasse BC

Info

Publication number: DE3110379C2
Application number: DE19813110379
Authority: DE
Inventors: Angel Borissov Angelov; Panajot Jordanov Dantschev; Georgi Stojanov Sofija Kechajov; Vassil Michajlov Sofijanski; Jordan Marinov Strandjaliev; Boris Vassilev Vassilev; Vassil Borissov Vassilev
Original assignee: ZAVOD "ELEKTROAKUSTIKA" MICHAJLOVGRAD BG
Current assignee: ZAVOD "ELEKTROAKUSTIKA" MICHAJLOVGRAD BG
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1981-03-17
Publication date: 1983-12-08
Also published as: FR2479604B1; DE3110379A1; DD161117A3; HU189500B; ATA123481A; AT381191B; JPS5717210A; BG32251A1; CS245708B1; CS199381A1; FR2479604A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leistungsverstärker der Klasse BC für Verstärkereinrichtungen. Der erfindungsgemäße Leistungsverstärker Klasse BC enthält einen symmetrischen Zweitaktvorverstärker (1) und einen Zwischenvorverstärker (2), dessen Ausgänge auf die beiden Leistungsteile des Verstärkers geschaltet sind; der eine Ausgang des Zwischenvorverstärkers (2) ist mit der Basis eines pnp-B-Betrieb-Transistors (4) direkt verbunden und liegt über einen Widerstand (5) am Emitter eines npn-Vergleichstransistors (6). Der Kollektor des B-Betrieb-Transistors (4) ist mit dem aktiven Ende der Last (7) verbunden, wobei dasselbe Ende durch eine Sicherheitsdiode (8) an die Basis des npn-Vergleichstransistors (6) geschaltet ist, dessen Kollektor mit der Basis eines pnp-C-Betrieb-Transistors (9) direkt verbunden ist. Der zweite Ausgang des Zwischenvorverstärkers ist an den Emitter des B-Betrieb-Transistors angeschlossen, wobei auf denselben Punkt eine Schaltdiode (10) und der Kollektor des C-Betrieb-Transistors (9) geschaltet sind. Die Anode der Schaltdiode (10) ist mit dem Pluspol einer Niederspannungs-Spei se quelle (+E ↓1) und der Emitter des C-Betrieb-Tran sis tors mit dem Pluspol der Hochspannungsquelle verbunden. Der Emitter des Vergleichstransistors liegt über einen Emitterwiderstand (11) an Masse. Die Vorteile des Leistungsverstärkers der Klasse BC sind: es wird die Steuerung durch ein Schaltbild mit einem außer die Steuerfunktion auch den Schutz der Endstufe vor durch die induktive

Description

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Die Erfindung betrifft einen Leistungsverstärker der Klasse BC gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Ein derartiger Leistungsverstärker ist bekannt (DE-AS 27 05 604). Um die Endstufe vor Überlastung und vor einem Durchschlag infolge von durch eine induktive Last hervorgerufenen Übergangsvorgängen zu schützen, ist jedoch der Einbau eines besonderen Schutzschemas für die Endstufe erforderlich. Ein weiterer Nachteil dieses Leistungsverstärkers besteht darin, daß ein Transistor sowohl die B-Betrieb-Transistoren als auch die C-Betrieb-Transistoren der Endstufe steuert, wobei der Anschluß des entsprechenden C-Betrieb-Transistors den Eingangswiderstand des Endblocks abrupt ändert und zusätzliche, für dieses Schema spezifische, nichtlineare Verzerrungen des Ausgangssignals erzeugt. Außerdem ist von Nachteil, daß der im Α-Betrieb betriebene Transistor ein Hochspannungstransistor sein muß. Ferner muß bei diesem Leistungsverstärker die Treiberstufe im Eingang des Endblocks eine hohe Steuerspannung liefern, die höher als die Ausgangsspannung ist. Dabei nehmen nichtlineare Verzerrungen im Ausgang der vorausge

henden Treiberstufe stark zu.

Es ist ferner ein N F-Leistungsverstärker bekannt (DE-AS 26 47 916), bei dem durch den zusätzlichen Einsatz von Kompensationsspulen und Kondensatoren die Erzeugung eines Klirrfaktors verhindert werden soll, was jedoch die Anzahl der Bauteile vergrößert

Weiterhin ist eine »elektronische Verstärkerschaltung zur Anwendung einer Spannung, welche außergewöhnlich hohe Werte annimmt«, bekannt (DE-OS 21 37 567). Hierbei erfolgt die Ansteuerung der C-Betrieb-Transistoren mit Hilfe von Zenerdioden. Diese Steuerungsweise hat jedoch den Nachteil, daß das Anschlußmoment der C-Betrieb-Transistoren beim Benutzen von Zenerdioden scharf fixiert ist und der Änderung des Lastwiderstands nicht folgt, was eine Verschlechterung des Verstärkungswirkungsgrades zur Folge hat

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen Leistungsverstärker der Klasse BC zu schaffen, der eine Steuerung durch eine Schaltung mit gesättigtem Transistor gestattet, wobei diese Schaltung auch eine Schutzfunktion bezüglich der durch die induktive Last hervorgerufenen Übergangsvorgänge übernimmt, die Steuerschaltung der Leistungsendstufe im Stande ist denselben bis zu seiner maximal möglichen Leistung anzuschwingen und den Einsatz von Niederspannungs-Transistoren gestattet wobei die Steuerschaltung der. Endstufe U:id die Transistoren-Steuerschaltung der C-Betrieb-Transistoren den für einen Verstärker der Klasse BC charakteristischen Wirkungsgrad nicht senken sollen.

Diese Aufgabe wird bei einem Leistungsverstärker der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches gelöst

Durch die erfindungsgemäße Verbindungs- und Steuerungsweise der Endtransistoren ist es möglich, einen Schutz der Endstufe vor Überlastung und vor Übergangsprozessen bei induktiver Last vorzusehen. Bei Stillstand und bei Vorhandensein yon Übergangsprozessen am Ausgang des Leistungsverstärkers gelangen die vorausgehenden Transistoren in den Sättigungszustand und schaffen praktisch einen Kurzschluß in den Eingängen der Endtransistoren, wodurch diese geschützt werden. Die Steuerung der C-Betrieb-Transistoren mittels der Vergleichstransistoren verhindert dabei das Auftreten von Verzerrungen des Ausgangssignals in der Endstufe. Die Steuerschaltung der Leistungsendstufe schwingt diese bis zur maximal möglichen Leistung an und gestattet den Einsatz von Niederspannungs-Transistoren. Bei dieser Maßnahme wird der Wirkungsgrad des Leistungsverstärkers der Klasse BC nicht vermindert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Schaltbildes eines Leistungsverstärkers der Klasse BC näher erläutert

Der Leistungsverstärker enthält einen symmetrischen Zweitaktvorverstärker 1 und einen Zwischenverstärker 2, 2', dessen Ausgänge an die zwei Leistungsteile 3, 3' des Verstärkers angeschlossen sind. Der eine Leistungsteil 3 liegt an den Pluspolen der Speisequellen, der andere 3' an den Minuspolen derselben, wobei beide Leistungsteile und die ihnen entsprechenden Zwischenverstärkerstufen vollkommen symmetrisch sind und die entsprechenden Transistoren entgegengerichtete Leitfähigkeit aufweisen. Der eine Ausgang des symmetrischen Zweitakt-Vorverstärkers 1 ist an den einen Eingang des Zwischenverstärkers 2, 2' geschaltet, dessen Ausgang mit dem B-Betrieb-Transistor 4

verbunden ist Der eine Ausgang des Zwischenverstärkers 2, 2' ist direkt an die Basis des B-Betrieb-Transistors 4 geschaltet, wobei der letztere vom pnp-Typ ist, und durch einen Widerstand 5 mit dem Emitter eines npn-Vergleichstransistors 6 verbunden ist Der Kollektor des B-Betrieb-Transistors 4 liegt am aktiven Ende der Last 7, mit dem durch eine Sicherheitsdiode 8, die zum Basisstrom des Stromkreises gleichgerichtet ist, die Basis des npn-Vergleichstransistors 6 verbunden ist, dessen Kollektor direkt an der Basis des C-Betneb-Transistors 9 liegt Der zweite Ausgang des Zwischenverstärkers 2 ist mit dem Emitter des B-Betrieb-Transistors 4 verbunden, wobei die Schaltdiode 10 und der Kollektor des C-Betrieb-Transisiors 9 auf denselben Punkt geschaltet sind. Dabei liegen die Anode der Schaltdiode 10 am Pluspol der Niederspannungs-Speisequelle + E_x und der Emitter des C-Betrieb-Transistors 9 am Pluspol der Hochspannungs-Speisequelle +E2. Der Emitter des Vergleichstransistors 6 liegt über einen Emitterwiderstand an Masse.

Der Leistungsverstärker der Klasse BC wirkt folgendermaßen:

Im Ruhezustand ist der Strom in den Transistoren 12, 12* des Zwischenverstärkers 2, 2' maximal und deren Sättigungsstrom nah, wobei durch die B-Betrieb-Transistoren 4,4' ein minimaler Ruhestrom vorhanden ist und die C-Betrieb-Transistoren 9, 9' gesperrt sind. Bei der Eingabe eines Signals bleibt in Abhängigkeit von der momentanen Polarität der eine Teil gesperrt, wobei sich der andere durch das Sperren des entsprechenden, im Ruhezustand gesättigten Transistors 12 oder 12* des Zwischenverstärkers entsperrt Beim Anwachsen des Momentanwertes des Eingangssignals bis ca. 50% des Maximalpegels werden die Voraussetzungen für das Entsperren des Vergleichstransistors 6 oder 6' und dadurch für das Steuern des C-Betrieb-Transistors 9 ode« 9' geschaffen. Von dem letzteren durchläuft der Strom den B-Betrieb-Transistor, der dadurch gesättigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Leistungsverstärker der Klasse BC mit einem symmetrischen Zweitakt-Vorverstärker (1) und einem hieran angeschlossenen Zwischenverstärker (2,2'), dessen Ausgänge auf die beiden Leistungsteile (3,3') des Verstärkers geschaltet sind, wobei der eine Leistungsteil mit den Pluspolen (+£i, + E₂) zweier Speisequellen unterschiedlicher Spannung und der ₎₀ andere mit den Minuspolen (—.Ei, -E₂) derselben verbunden ist und beide Leistungsteile (3,3') und die ihnen entsprechenden Zwischenverstärker (2, 2') symmetrisch sind und die einander entsprechenden Transistoren beider Leistungsteile eine entgegenge- _]5 setzte Leitfähigkeit aufweisen und die Ausgänge des symmetrischen Zwischen Verstärkers (2, 2') jeweils an einen B-Betriebs-Transistor (4,4') der Leistungsteile geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ausgang des Zwischenverstärkers (2, 2') mit der Basis des B-Betriebs-Transistors (4, 4') direkt verbunden und über einen Widerstand (5, 5') auf den Emitter eines Vergleichs-Transistors (6,6') entgegengesetzten Leitungstyps geschaltet ist, daß der Kollektor des B-Betriebs-Transistors (4, 4') an das aktive Ende der Last (7) und über eine dem Basisstrom des Stromkreises gleichgerichtete Sicherheitsdiode (8,8') an die Basis des Vergleichs-Transistors (6, 6') angeschlossen ist, dessen Kollektor mit der Basis des C-Betriebs-Transistors (9, 9') direkt verbunden ist, daß der zweite Ausgang des Zwischenverstärkers (2, 2') mit dem Emitter des B-Betriebs-Transistors (4, 4') verbunden ist und auf denselben Punkt eine Schaltdiode (10, 10') und der Kollektor des C-Betriebs-Transistors (9,9') geschaltet sind, und daß der Emitter des C-Betriebs-Transistors (9,9') am Plus- bzw. Minuspol der Speisequelle ( + E₂) bzw. (-£2) mit höherer Spannung liegt und der Emitter des Vergleichs-Transistors (6, 6') über einen Emitterwiderstand (11, 11') mit Masse verbunden ist