Усилитель

 

Использование: в прйемо-усилитёльной и радиризмерительной аппаратуре, Сущность изобретения: устройство содержит первый и второй транзисторы, база первого является входом устройства, .а его эЦиттер соединен с базой второго транзистора: Эмиттер второго транзистора соединен с первым выводом элемента связи. Между соответствующей шиной питания и общей шиной включен резистивный делитель напряжения, первый отвод которого соединен с базой первого транзистора, второй отвод соединен с вторым выводом элемента связи. Между коллекторами первого и второго транзисторов включен блок вычитаний , выход которого является выходом усилителя. 2 ил.

5U 1814189 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (я)з Н 03 F 1/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО. СССР (ГОСПАтЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

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, М 17 ..: . нен с первым выводом элемента связи. (72) А.M.Kîâòóíåíêî, А.B,Ëåâøà — .:- Между соответствующей шиной питайия и (56) Авторское свидетельство СССР .::: общей шиной включен резистивный делиМ 1243081, кл. Н 03 F 1/32, 1984. . тель: напряжения, первый отвод которого (54) УСИЛИТЕЛЬ .:: .. - -. -.: -:.:: соединен с базой пврвоготрвнэистора, 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-: ie 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. 4%.

Изобретение относится к радиотехнике ..зистора 2 и резистора R2, а выход блокв и может быть использовано в приемно-уси- .. вычитания является выходом усилителя; ре- Я лительной и радиоизмерительной аппарату- . зистор смещения R5, включенный между ба- . ре. эой первого транзистора и виной питания..

Цель изобретения — уменьшение нели- обеспечивающий режим работы всего усинейных искажений, вносимых усилителем. лителя по постоянному току. при усилении сигналов. : ...,, Ha фиг. 1 приведена схема предлагае-.

Указанная цель достигается гем, что в..мого усилителя; на фиг. 2- зпюры напряже- Фь, усилитель, содержащий транзисторы VT1 и . нйй, поясняющие работу усилителя. Для

VT2.ðåçèñò0ðû R1, R2, R3, элемент связи, . наглядности показан сигнал синусоидаль-. ©© дополнительновведенделительиздвухпо- . ной формы, а возникающие при усилении с© следовательно соединенных резиСторов. нелинейные искажения (НИ) отмечены трекоторый включен между базой транзистора . угольным импульсом.

VT1, являющейся входам усилителя и общей . Усилитель содержит первый транзистор шиной усилителя, а выход делителя соеди- ЧТ1., база которого является. входом устройнен с входом элемента связи, резистор,.со-, ства. Коллектор VT1 через первый резистор единяющий эмиттер первого транзистора с (R1) соединен с соответствующей шиной пиобщей шиной усилителя, к общей точке сое- . тания, а эмиттер соединен с базой второго динения эмиттера транзистора и резистора " транзистора VT2, коллектор которого через подключена база транзистора 2, блок вычи- второй резистор (R2) соединен с соответсттания,первыйвходкоторогосоединенсточ-. вующей шиной питания. В цепь эмиттера кой общего соединения коллектора . введен третйй резиСтор (КЗ), а также элетранэистора 1 и резистора R1, а второй — с мент связи (3C), первый вывод которого соточкой общего соединения коллектора тран- единен с эмиттером VT2.

1814189

Для уменьшения нелинейных искажечий между соответствующей шиной питания и общей шиной введен резистивный целитель напряжения (R5, R6, R7), первый.. отвод которого соединен с базой первого . транзистора VT1, второй отвод со вторым выводом ЭС; Между коллекторами VT1 и

VT2 введен блок вычитания (БВ), выход которого является выходом усилителя, В цепь змиттера VT1 введен четвертый резистор

R4. Соответствующие выводы третьего R3 и четвертого-R4 резисторов соединены с общей шиной, Усилитель работает следующим образом. . Поступающий на. вход сигнал Овх (фиг.

2а) усиливается 1/Т1 и одновременно искажается из-за неидеальности передаточной характеристики транзистора. При этом следует учитывать, что нелинейные свойства транзистора сильно зависят от уровня входного сигнала — при слабых сигналах нелинейных искажений практически,нет.

Усиленный VT1 сигнал и его НИ . имеются как в точке соединения к< лектора VT1 с R1 (фиг. 2б), так и в точке соединения эмиттера

VT1 с R4 и базой VT2 (фиг. 2в,г), Амплитуды этих сигналов зависят от соотйошения величин R1 и R4, но в любом случае сигнал UR4 снимавмый с R4, будет меньше, чем Uex, даже если величина R1 будет равна нулю.

Кроме того, Ое и Оя4. Uex и Оя4 синфазны, поскольку при подаче сигнала в эмитгерную цепь инверсии не происходит. Часть входного сигнала О» через делитель R6 и R7 и 3

ЭС подается на эмиттер УТ2(фиг. 2д). Таким образом для ЧТ2 входной сигнал будет определяться как разность сигналов, поступающих нв его базу с R4 и эмиттер с выхода

ЭС.

Поскольку сигналы синфазны, то, следовательно, входной сигнал для VT2 можно записать выражением

25 параметры всего устройства. ЭС может реализоваться на пассивных элементах, например, последовательно включенные разделительный конденсатор (обеспечивз30 ет развязку по постоянному току) и резистор (увеличивает входное сопротивление устройства), либо широкополосный трансформатор с требуемым коэффициентом трансформации. В последнем случае ЭС

О» vT2 = Оя4 - Ояз, 45

50 где URg- сигнал, поступающий с выхода ЭС в точку соединения эмиттера VT2 с R3.

Сигнал Ояд, снимаемый с R4, содержит не только полезный сигнал (Осщ), но и его нелинейные искажения (Оияя) в то время, как сигнал поступающий с выхода ЭС нз R3 (Ояз) НИ не содержит (поскольку пассивные элементы R6, R7 и ЭС линейны). Таким образом Uex vT2 =(UGR4+ Оияи) - Ояз. Величины

R6 и R7 выбираются так, чтобы с учетом коэффициента передачи ЭС обеспечивалось равенство UcR4 = UR>, Тогда

Овх vT2 = (0cR4+ ОиЯ4) " UR3 = Оия4 т.е. на вход VT2 поступают. только НИ, появившиеся за счет неидеальности VT1.

НИ усиливаются VT2 до необходимого уровня и поступают на второй вход БВ 9 (фиг. 2е).

Поскольку НИ имеют небольшой уровень по сравнению с сигналом, то можно считать, что VT2 работает в линейном режиме по сравнению с VT1. Ха первый вход БВ-поступает сигнал, усиленный VT1 и НИ этого сигнала, возникшее при усилении (фиг, 2б). В

БВ НИ, вычитаются не уменьшая сигнал (фиг.2ж). Равенство амплитуд НИ обеспечивается за счет выбора величины R2, опреде,ляющего коэффициент усиления каскада на

VT2.

Таким образом; в приведенной схеме за счет введения делителя R6 R7 и подключения входа ЭС к выходу делителя обеспечивается разделение НИ и полезного сигнала в цепи VT2, устраняется воздействие полезного сигнала на VT2, что позволяет обеспечить линейный режим работы последнего и высокую степень компенсации НИ. ЭС обеспечивает развязку входа усилителя и эмиттерной цепи VT2. что делает стабильным включается квк классический четырехугольник, Эффективность предлагаемого изобретения может быть оценена следующим образом.

Предположим, что заметные НИ возникают при воздействии на вход VT1 сигнала

Освх. При этом

Ucevx)= K U свх = (Ку1+ Кни1) Освх, (1) где Ку — коэффициент усиления сигнала VT1;

Кни — коэффициент искажений сигнала.

Для каскада íà VT2 входным сигналом является сигнал НИ

U ».=0 к 1;

Поскольку в БВ НИ VT1 в общем случае компенсируются практически полностью, то

55 не скомпенсированными могут быть только

НИ, которые могут возникнуть в VT2. Если. считать, что условия возникновения заметных НИ для VT1 и VT2 примерно одинаковы, то появление нескомпенсированных НИ, аоэцикших и VT2 возможны только тогда, 1814189 (2) 5

30МОФ когда их уровень станет достаточно большим.

Из условия (1) для VT1 можно записать для VT2

Кни U свх = Ucex.. где О "csx — сигнал, поступающий на вход усилителя, при котором уровень НИ на входе VT2 вызовет нелинейные явления в работе ЧТ2. 10

° °

Отсюда 0 "сех -иг —" ° - (3) ни

Поскольку I4 « 1 для реальных усили- . тельных схем (иначе усиление будет невоз15 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 изобретения

Усилитель, 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 шийся 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 связи, между коллекторами первого и второго транзисторов введен блок вычитания, выход которого ааается выходом усилителя, в цепь эмиттбра первого транзистора введен четвертый резистор. при этом соответствующие выводы третьего и четвертого резисторов соединены с общей шиной.

1814189 дюа Vlf

Зниттвр VQ

&иод 66, C=IIDг Р

Редактор Г.Бельская

Заказ 1832: . Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,. 101

Ююпектор

УП

/б,год 68

Знтт р VTf

6050 УР Р к Оппеи тОд

УТ2 г йод 6В:

Составитель А.Ковтуненко

Техред M.Moðãåíòàï Корректор С.Юско