SU1202019A1

SU1202019A1 - Two-step power amplifier

Info

Publication number: SU1202019A1
Application number: SU833668316A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Павлович Тарасов; Юрий Александрович Никифоров; Елена Николаевна Костюченкова
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6947
Priority date: 1983-11-28
Filing date: 1983-11-28
Publication date: 1985-12-30

Abstract

ДВУХТАКТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩ-. нести, содержащий первый и второй транзисторы п-р-п-структуры,третий и четвертый транзисторы р-п-р-структуры , первый и второй диоды, источник смещени , который включен между базами первого и третьего транзисторов , коллекторы которых подключены к соответствующим шинам источников питани , а между эмиттерами включён резистивный делитель, средн точка которого вл етс выходом двухтактного усилител мощности, эмиттеры первого и третьего транзисторов подключены . соответственно к эмиттерам четвертого и второго транзисторов к базам которых подключены первыми выводами соответственно первый и второй резисторы, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени надежности путем снижени тока короткого замыкани , в него введены третий, четвертый и п тый резисторы, вторые выводы первого и второго резисторов соединены соответственно с коллекторами второго и четвертого транзисторов, которые подключе .ны к базам первого и третьего транзисторов , третий и четвертьй резистоi ры подключены параллельно переходам база - коллектор второго и четверСЛ того транзисторов, анод первого диода соединен с «базой второго транзистора ,а катод - с анодом второго диода, катод которого соединен с базой четвертого транзистора,причем точка со-, единени диодов через п тый резистор подключена к-общей шине.TWO-STATE POWER AMPLIFIER. to carry, containing the first and second transistors of the pnp structure, the third and fourth transistors of the pnp structure, the first and second diodes, the bias source, which is connected between the bases of the first and third transistors, the collectors of which are connected to the corresponding buses power supplies, and a resistive divider is turned on between the emitters, the midpoint of which is the output of the push-pull power amplifier, the emitters of the first and third transistors are connected. respectively, the emitters of the fourth and second transistors to the bases of which are connected to the first terminals of the first and second resistors, respectively, so that, in order to increase reliability by reducing the short circuit current, the third and fourth and fifth resistors, the second terminals of the first and second resistors are connected respectively to the collectors of the second and fourth transistors, which are connected to the bases of the first and third transistors, the third and fourth resistors are connected in parallel The transistor base of the second transistor and the first diode are connected to the base of the second transistor, and the cathode is connected to the anode of the second diode, the cathode of which is connected to the base of the fourth transistor, and the point of connection of the diodes through the fifth resistor is connected to common bus.

Description

Изобретение относитс к радиоэлектронике и может быть использовано, например в усилител х мопрюсти низг кой частоты.The invention relates to electronics and can be used, for example, in low frequency power amplifiers.

Целью изобретени вл етс повышение надежности путем снижени тока короткого замыкани .The aim of the invention is to increase reliability by reducing the short circuit current.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема двухтактного усилител мощности.The drawing shows a circuit diagram of a push-pull power amplifier.

Двухтактный усилитель мощности содержит первьй транзистор 1, второй транзистор 2, третий транзистор 3, четвертый транзистор 4, первый диод 5, второй диод 6, источник 7 смещени , источники 8 и 9 питани , резистивный делитель 10, первый резистор 11, второй резистор 12, третий резистор 13, четвертый резистор 14 и п тьй резистор 15.The push-pull power amplifier contains the first transistor 1, the second transistor 2, the third transistor 3, the fourth transistor 4, the first diode 5, the second diode 6, the bias source 7, the sources 8 and 9 of the power supply, the resistive divider 10, the first resistor 11, the second resistor 12, the third resistor 13, the fourth resistor 14 and the five resistor 15.

Двухтактный усилитель мощности работает следующим образом.Push-pull power amplifier works as follows.

При нулевом входном сигнале через первый и третий транзисторы 1 и 3 протекает ток поко , определ емый напр жением источника 7 смещени и . При этом напр жени на эмитерных переходах первого и третьего транзисторов 1 и 3 практически равны между собой, т.е. равны ирщ/2. Ток поко относительно мал, поэтому падением напр жени на резистивном делителе 10 можно пренебречь. Таким образом, потенциалы эмиттеров всех, транзисторов близки к нулю. Напр жени на эмиттерных переходах второго и четвертого транзисторов 2 и 4 выбираютс несколько ниже порога их отпирани за счет соответствующего выбора сопротивлений первого, второго, третьего и четвертого резисторов 11, 12, 13 и 14.When the input signal is zero, the quiescent current flows through the first and third transistors 1 and 3, which is determined by the voltage of the bias source 7 and. In this case, the voltages on the emitter junctions of the first and third transistors 1 and 3 are almost equal to each other, i.e. equal irsch / 2. The quiescent current is relatively small, so the voltage drop across the resistive divider 10 can be neglected. Thus, the potentials of the emitters of all transistors are close to zero. The voltages at the emitter junctions of the second and fourth transistors 2 and 4 are chosen slightly below the threshold for unlocking them by appropriately selecting the resistances of the first, second, third and fourth resistors 11, 12, 13 and 14.

При по влении входного сигнала, например положительной пол рности, ток первого транзистора 1 протекает в нагрузку через соответствующий резистор резистивного делител 10, создава на нем определенное падение напр жени . Третий транзистор 3 при этом закрьшаетс , так как напр жение источника 7 смещени , определ емое соответствующими цеп ми стабилизации тока поко , остаетс посто нным , а падение напр жени на эмиттерном переходе первого транзистора 1 и соответствующем резисторе резистивного делител 10 возрастает. Потенциал эмиттера второго транзистора 2When an input signal, such as a positive polarity, appears, the current of the first transistor 1 flows into the load through the corresponding resistor of the resistive divider 10, creating a certain voltage drop across it. In this case, the third transistor 3 is canceled, since the voltage of the bias source 7, defined by the corresponding quiescent current stabilization circuits, remains constant, and the voltage drop at the emitter junction of the first transistor 1 and the corresponding resistor of the resistive divider 10 increases. The emitter potential of the second transistor 2

практически равен выходному потенци- i алу, а потенциал его базы определ етс вторым и третьим резисторами 12 и 13 и током через первый диод 5 и п тый резистор 15 напр жение на п том резисторе 15 близко к напр жению на нагрузке). Сопротивление п того резистора 15 выбираетс таким образом , чтобы в отсутствие перегрузки или короткого замыкани на выходе . второй транзистор 2 оставалс в закрытом состо нии при любом входном допустимом напр жении, т.е. чтобы приращение напр жени на эмиттерном переходе первого транзистора 1 и соответствующем резисторе резистивного делител 10 компенсировалось соответствующим приращением напр жени на третьем резисторе 13 за счет .practically equal to the output potential, and the potential of its base is determined by the second and third resistors 12 and 13 and the current through the first diode 5 and the fifth resistor 15, the voltage on the fifth resistor 15 is close to the voltage on the load). The resistance of the fifth resistor 15 is selected so that in the absence of an overload or short circuit at the output. the second transistor 2 remains in the closed state at any input acceptable voltage, i.e. so that the voltage increment at the emitter junction of the first transistor 1 and the corresponding resistor of the resistive divider 10 is compensated by the corresponding voltage increment at the third resistor 13 due to.

тока, протекающего через п тьй резистор 15. При этом четвертый транзистор 4 также остаетс закрытым, поскольку напр жение на его эмиттерном переходе измен етс незначительноthe current flowing through the five resistor 15. In this case, the fourth transistor 4 also remains closed, since the voltage at its emitter junction varies slightly

(и в направлении дальнейшего его запирани ) . Второй диод 6 также заперт Напр жение на коллекторном переходе четвертого транзистора 4, как и в режиме поко , обратное, поэтому чет(and in the direction of his further lock). The second diode 6 is also locked. The voltage at the collector junction of the fourth transistor 4, as in the quiescent mode, is the opposite, therefore

вертый транзистор 4 в отсутствие перегрузок не вли ет на работу усили- , тел .The lateral transistor 4, in the absence of overloads, does not affect the operation of the amplifiers, tel.

В режиме перегрузки (из-за уменьшени сопротивлени нагрузки) или в случае короткого замьпсани на выходе (при входном сигнале положительной пол рности).повьшенное падение напр жени на соответствующем резисторе резистивного делител 10 приводит к отпиранию второго транзистора 2 и шунтированию базовой цепи первогоIn the overload mode (due to a decrease in the load resistance) or in the case of a short shutdown on the output (with a positive polarity input signal). An increased voltage drop across the corresponding resistor of the resistive divider 10 unlocks the second transistor 2 and shunts the base circuit of the first

транзистора 1. Itransistor 1. i

При большом входном сигнале выходной ток ограничиваетс на более высоком уровне, чем при малом. Така зависимость достигаетс благодар введению п того резистора 15 и позвол ет значительно снизить ток короткого замыкани , не ограничива максимальный выходной ток двухтактного усилител мощности при максимальном входном сигнале. По существу, осу- .With a large input signal, the output current is limited at a higher level than with a small one. This relationship is achieved by introducing the fifth resistor 15 and allows for a significant reduction in the short-circuit current without limiting the maximum output current of the push-pull power amplifier at the maximum input signal. Essentially, is-

ществл етс защита по некоторому предельно допустимому уровню мощности , рассеиваемой на первом транзис торе 1.There is protection at a certain maximum allowable power level dissipated in the first transistor 1.

Аналогично двухтактный усилитель мощности работает и при входных сигналах отрицательной пол рности.Similarly, the push-pull power amplifier also operates with negative polarity input signals.

Подключение эмиттеров второго и четвертого транзисторов 2 и 4 к соответствующим вьшодам рёзистивного делител 10 делает схему чувствительной к сквозньи токам через первый и третий транзисторы I и 3. Если сквозиой ток превьппает некий допустимьш уровень (при переходньк процессах , например, при включении и выключении источников 8 и 9 питани ), то второй и четвертый транзисторы 2 и 4 открываютс , предотвраща выход из стро двухтактного усилител мощности .Connecting the emitters of the second and fourth transistors 2 and 4 to the corresponding outputs of the resistive divider 10 makes the circuit sensitive to currents through the first and third transistors I and 3. If the through current exceeds a certain acceptable level (during transitions, for example, when switching on and off sources 8 and 9 power supply), the second and fourth transistors 2 and 4 are opened, preventing the push-pull power amplifier from being out of order.

За счет подключени базовых цепей второго и четвертого транзисторов 2By connecting the base circuits of the second and fourth transistors 2

и 4 к базовьм цеп м первого и третьего транзисторов возможно несколько снизить сопротивление рёзистивного делител 10 (или даже исключить его) и таким образом повысить коэффициент использовани напр жени источников 8 и 9 питани .and 4 to the base circuits of the first and third transistors, it is possible to slightly reduce the resistance of the resistive divider 10 (or even eliminate it) and thus increase the voltage utilization ratio of the power supply sources 8 and 9.

Повьппение надежности двухтактного усилител мощности достигаетс также за счет определенной температурной зависимости порога срабатьшани защиты, св занной с те шературной зависимостью напр жени на пр мосмещенных переходах.The reliability of the push-pull power amplifier is also achieved due to a certain temperature dependence of the protection threshold associated with the temperature dependence of the voltage on the right-sided transitions.

В качестве первого и третьего транзисторов I и 3 могут использоватьс составные транзисторы.As the first and third transistors I and 3, composite transistors can be used.

Claims

TWO-STROKE AMPLIFIER М0Щ-. NOSTI, containing the first and second pnp transistors, the third and fourth pnp transistors, the first and second diodes, a bias source that is connected between the bases of the first and third transistors, the collectors of which are connected to the corresponding buses power sources, and between the emitters a resistive divider is included, the midpoint of which is the output of a push-pull power amplifier, the emitters of the first and third transistors are connected. respectively, to the emitters of the fourth and second transistors to the bases of which the first and second resistors are connected by the first terminals, respectively, so that, in order to increase reliability by reducing the short-circuit current, the third , the fourth and fifth resistors, the second terminals of the first and second resistors are connected respectively to the collectors of the second and fourth transistors, which are connected. are connected to the bases of the first and third transistors, the third and fourth resistors are connected in parallel to the junctions § base is the collector of the second and fourth transistors, the anode of the first diode is connected to the base of the second transistor, the cathode is connected to the anode of the second diode, the cathode of which is connected to the base of the fourth transistor, with the point co. ¹ diode connection through the fifth resistor · connected to the common bus.