Двотактний підсилювач

Двотактний підсилювач, який містить перший, другий і третій транзистори, перший і другий трансформатори, перший і другий діоди, навантаження, першу та другу ВХІДНІ ШИНИ, шину джерела живлення та спільну шину, при цьому перша та друга ВХІДНІ шини підключені до першої обмотки першого трансформатора, бази першого та другого транзисторів підключені ВІДПОВІДНО ДО першого та другого виводів другої обмотки першого трансформатора, емітери цих транзисторів з'єднані між собою, колектори першого та другого транзисторів підключені ВІДПОВІДНО до першого та другого виводів першої обмотки другого трансформатора, а середній вивід цієї обмотки з'єднаний з шиною джерела живлення, навантаження підключене до другої обмотки другого трансформатора, який відрізняється тим, що до нього введені четвертий транзистор, конденсатор і п'ять резисторів, при цьому середній вивід другої обмотки першого трансформатора через перший резистор з'єднаний зі спільною шиною, а через другий резистор підключений до емітера третього транзистора, база якого підключена до емітера четвертого транзистора, колектори третього та четвертого транзисторів підключені до шини джерела живлення та через третій резистор з'єднані з базою четвертого транзистора, яка через послідовно з єднані перший і другий діоди підключена до спільної шини, перша вхідна шина через послідовно з'єднані четвертий і п'ятий резистори підключена до другої вхідної шини, а точка з'єднання цих резисторів через конденсатор підключена до бази третього транзистора Корисна модель належить до радіоелектроніки та може використовуватись у пристроях побутової техніки та зв'язку Існує відомий підсилювач [див а с СРСР №1160526, кл H03F3/26], який містить перший і другий транзистори, перший, другий і третій трансформатори та конденсатор Недолік цього підсилювача - наявність трьох трансформаторів Найбільш близьким до передбачуваної корисної моделі є підсилювач [див а с СРСР №406294, кл H03F3/26], який містить перший, другий і третій транзистори, перший і другий трансформатори, перший і другий діоди, навантаження, першу та другу ВХІДНІ шини, шину джерела живлення та спільну шину, при цьому перша та друга ВХІДНІ ШИНИ підключені до першої обмотки першого трансформатора, бази першого та другого транзисторів підключені ВІДПОВІДНО до першого та другого виводів другої обмотки першого трансформатора, емітери цих транзисторів з'єднані між собою та підключені до середнього виводу другої обмотки першого трансформатора та до емітера третього транзистора, колектор якого з'єднано зі спільною шиною, колектори першого та другого транзисторів підключені ВІДПОВІДНО до першого та другого виводів першої обмотки другого трансформатора, середній вивід цієї обмотки з'єднано з шиною джерела живлення, навантаження підключено до другої обмотки другого трансформатора, перший вивід другої обмотки першого трансформатора через перший і другий послідовно з'єднані діоди підключено до другого виводу цієї обмотки, а точка з'єднання цих ДІОДІВ підключена до бази третього транзистора Недолік цього пристрою - великий рівень нелінійних перекручувань Ознаками найближчого аналога, які збіжні зі суттєвими ознаками корисної моделі, яка заявляється, є перший, другий і третій транзистори, перший і другий трансформатори, перший і другий діоди, навантаження, перша та друга ВХІДНІ ШИНИ, шина джерела живлення та спільна шина, при цьому перша та друга ВХІДНІ ШИНИ підключені до со О) 6711 першої обмотки першого трансформатора, бази першого та другого транзисторів підключені відповідно до першого та другого виводів другої обмотки першого трансформатора, емітери цих транзисторів з'єднані між собою, колектори першого та другого транзисторів підключені відповідно до першого та другого виводів першої обмотки другого трансформатора, а середній вивід цієї обмотки з'єднано з шиною джерела живлення, навантаження підключено до другої обмотки другого трансформатора. Причиною, яка перешкоджає отриманню бажаного результату - малому рівню нелінійних перекручувань, є відсутність доповнюючих елементів, з'єднаних з іншими елементами пристрою певними схемотехнічними рішеннями. В основу корисної моделі поставлено задачу зменшувати рівень нелінійних перекручувань. Поставлене завдання вирішується таким чином, що двотактний підсилювач містить перший, другий, третій і четвертий транзистори, перший і другий трансформатори, перший і другий діоди, навантаження, конденсатор, п'ять резисторів, першу та другу вхідні шини, шину джерела живлення та спільну шину, при цьому перша та друга вхідні шини підключені до першої обмотки першого трансформатора, бази першого та другого транзисторів підключені відповідно до першого та другого виводів другої обмотки першого трансформатора, емітери цих транзисторів з'єднані між собою та підключені до спільної шини, колектори першого та другого транзисторів підключені відповідно до першого та другого виводів першої обмотки другого трансформатора, а середній вивід цієї обмотки з'єднано з шиною джерела живлення, навантаження підключено до другої обмотки другого трансформатора, середній вивід другої обмотки першого трансформатора через перший резистор з'єднано зі спільною шиною, а через другий резистор підключено до емітера третього транзистора, базу якого підключено до емітера четвертого транзистора, колектори третього та четвертого транзисторів підключені до шини джерела живлення та через третій резистор з'єднані з базою четвертого транзистора, яка через послідовно з'єднані перший і другий діоди, підключена до спільної шини, перша вхідна шина через послідовно з'єднані четвертий і п'ятий резистори підключена до другої вхідної шини, а точка з'єднання цих резисторів через конденсатор підключена до бази третього транзистора. Двотактний підсилювач відрізняється від найближчого аналога тим, що до нього впроваджені четвертий транзистор, конденсатор і п'ять резисторів, при цьому середній вивід другої обмотки першого трансформатора через перший резистор з'єднано зі спільною шиною, а через другий резистор підключено до емітера четвертого транзистора, колектори третього та четвертого транзисторів підключені до шини джерела живлення та через третій резистор з'єднані з базою четвертого транзистора, яка через послідовно з'єднані перший і другий діоди, підключена до спільної шини, перша вхідна шина через послідовно з'єднані четвертий і п'ятий резистори підключена до другої вхідної ши ни, а точка з'єднання цих резисторів через конденсатор підключена до бази третього транзистора. Доказом наявності причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі та технічним результатом є та обставина, що технічний результат - малий рівень нелінійних перекручувань може бути досягнутим тільки при використовуванні всієї сукупності суттєвих ознак винаходу. При відсутності в технічному рішенні хоча б однієї ознаки, технічний результат не досягається. На кресленні зображена схема двотактного підсилювача. Двотактний підсилювач містить перший 1, другий 2, третій 3 і четвертий 4 транзистори, перший 5 і другий 6 трансформатори, перший 7 і другий 8 діоди, навантаження 9, конденсатор 10, п'ять 11....15 резисторів, першу 16 та другу 17 вхідні шини, шину 18 джерела живлення та спільну шину 19, при цьому перша 16 та друга 17 вхідні шини підключені до першої обмотки першого 5 трансформатора, бази першого 1 та другого 2 транзисторів підключені відповідно до першого та другого виводів другої обмотки першого 5 трансформатора, емітери цих транзисторів з'єднані між собою та підключені до спільної шини 19, колектори першого 1 та другого 2 транзисторів підключені відповідно до першого та другого виводів першої обмотки другого 6 трансформатора, а середній вивід цієї обмотки з'єднано з шиною 18 джерела живлення, навантаження 9 підключено до другої обмотки другого 6 трансформатора, середній вивід другої обмотки першого 5 трансформатора через перший 11 резистор з'єднано зі спільною шиною 19, а через другий 12 резистор підключено до емітера третього 3 транзистора, базу якого підключено до емітера четвертого 4 транзистора, колектори третього 3 та четвертого 4 транзисторів підключені до шини 18 джерела живлення та через третій 13 резистор з'єднані з базою четвертого 4 транзистора, яка через послідовно з'єднані перший 7 та другий 8 діоди підключена до спільної шини 19, перша 16 вхідна шина через послідовно з'єднані четвертий 14 та п'ятий 15 резистори підключена до другої 17 вхідної шини, а точка з'єднання цих резисторів через конденсатор 10 підключена до бази третього З транзистора. Двотактний підсилювач працює таким чином. При відсутності сигналу на шинах 16 і 17 струм від шини 18 тече по ланцюгу, шина 18, резистор 13, діоди 7 і 8, шина 19 та створює на базі транзистора 4 напругу зміщення, яка відкриває цей транзистор. Струм емітера транзистора 4 зміщує емітерний перехід транзистора 3 в прямому напрямку та відкриває його. Струм емітера транзистора З протікає через резистори 12 і 11 та зміщує емітерні переходи транзисторів 1 і 2 в прямому напрямку.Через переходи колектор-емітер транзисторів 1 і 2 протікає струм початкового зміщення. Послідовно з'єднані діоди 7 і 8 та емітерні переходи транзисторів 4 і 3 з резисторами 12 і 11 складають плечі мосту. Діоди 7 і 8 виготовлені у вигляді транзисторів, у яких база з'єднана з колектором. Струм від шини 18, який визначається розміром резистора 13, протікає по ланцюгам: діодам 7, 8 та емітерним переходам транзисторів 4, 3 і резисторам 12, 6711 11 Так як до колекторів транзисторів 3 і 4 прикладається напруга джерела живлення, а колектори транзисторів у дюдному включенні підключені до баз, то за рахунок різниці їх вхідних характеристик, основна частина струму протікає скрізь діоди 7 і 8 [див Степененко И Г Основы теории транзисторов и транзисторных схем, изд 3-е, М Энергия, 1973, с 200, фиг 4 21 б] Внаслідок цього, в базові ланцюги транзисторів 4 і 3 втікає значно менша частина струму Тому емітерний струм транзисторів 4 і З буде також незначний, отже напруга зміщення на базах транзисторів 1 і 2 буде також незначною Коли на шини 16 і 17 подається вхідний синусоїдальний сигнал, то в першій обмотці трансформатора 5 протікає струм, який спричиняє появлення ЕРС індукції в другій обмотці цього трансформатора Тоді на першому та другому виводах другої обмотки трансформатора 5 будуть поперемінно з'являтися позитивні та негативні ПІВХВИЛІ синусоїдальної напруги, а транзистори 1 і 2 будуть поперемінно відкриватися та закриватися Припускаємо, що на шині 16 з являється негативна півхвиля вхідного синусоїдального сигналу Тоді на першому виводі другої обмотки трансформатора 5 з'являється позитивна півхвиля синусоїдальної напруги, а на другому виводі - негативна півхвиля Конденсатор 10 в цей час заряджається в рахунок різниці потенціалів, які виникають між емітером транзистора 4 та точкою з'єднання резисторів 14 і 15 Чим більша амплітуда негативної ПІВХВИЛІ, тим більша різниця потенціалів прикладається до обкладок конденсатора 10 При цьому верхня (по схемі) обкладка заряджається позитивно Час зарядження конденсатора 10 обумовлено внутрішнім опором транзистора 4 і дорівнює де х3ар • ч а с зарядження конденсатора 10, RIT4 - внутрішній опір транзистора 4, Ru - опір резистора 14, Сю - ємність конденсатора 10 Під час прибуття позитивної ПІВХВИЛІ ВХІДНОГО сигналу на шину 16 конденсатор 10 розряджається через емітерний перехід транзистора 3 і резистори 12, 11, 14 Час розрядження конденсатора 10 дорівнює ^розр = (КвхТЗ +«11 +R12 +R14)C-|O де RBx ТЗ - вхідний опір транзистора З, Rii> R13, R14- опір резисторів 11,12,14 Вхідний опір транзистора 3 значно більший, ніж внутрішній опір транзистора 4, тому час зарядження конденсатора 10 значно менший, ніж час його розрядження т зар « хрозр Внаслідок цього, під час роботи підсилювача в динамічному режимі на конденсаторі 10 накопичується заряд, який з'являється напругою зміщення для транзистора 3 Розмір цього заряду визначається, як функція амплітуди вхідного сигналу Наявність динамічної напруги зміщення значно зменшує рівень нелінійних перекручувань 18 Комп'ютерна верстка Л Литвиненко Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького 45, м Київ МСП 03680 Україна ДП "Український інститут промислової власності" вул Глазунова 1 м Київ-42 01601