Патент ссср 411602

 

4И602

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Своз Соеетених

Сон1иалисти нерва

Рвепублин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.1Х.1971 (№ 1697343/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания ОЗ.VI.1974

М. Кл. Н 03f 3/34

Гасударственный комитет

Совете Министров СССР оо делам изобретений и открытий

УДК 621.375.024(088.8) Авторы изобретения

В. К. Моисеев и Н. Н. Егоров

Заявитель

УСИЛИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Предлагаемое изобретение относится к радиотехническим устройствам автоматики и может применяться для питания зеркальных гальванометров, вибраторов и т. д., которые используются для записи и считывания различных физических процессов (электрокардиографов, устройства считывания графиков и т. п.).

Известны усилители постоянного тока с симметричным выходом и индуктивной нагрузкой, содержащие входной дифференпиальный каскад с несимметричным входом и выходной мостовой каскад, каждое плечо которого выполнено на эмиттерном повторит еле.

Однако известные усилители имеют высокий уровень дрейфа пуля и узкую полосу пропускания.

С целью уменьшения дрейфа нуля и расширения полосы пропускания в предлагаемом усилителе коллекторы транзисторов двух смежных плеч мостового каскада через резисторы подключены к источнику питания и соответственно через эмиттерный повторитель и инвертор к сумматору, подключенному ко входу усилителя через фильтр нижних частот, а базы транзисторов входного дифференциального каскада через фильтры верхних частот связаны с соответствующими выводамп нагрузки.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Усилитель постоянного тока содержит диф5 ференциальный усилитель на транзисторах 1 и 2, к коллекторным нагрузкам которого подключены выходные двухтактные эмиттерные повторители на транзисторах 3, 4 и 5, 6; к клеммам 7, 8 подключена управляющая об10 мотка вибратора, цепь отрицательной обратной связи по току, включающая в себя индикаторные резисторы 9 и 10, сигнал с которых снимается через повторитель напряжения на транзисторе 11 и инвертор на транзисторе 12, 15 резисторы 13, 14 включены в цепи эмиттеров транзисторов 11 и 12, сумматор токов на транзисторе 15 и фильтр нижних частот»а конденсаторе 16 и резисторе 17; цепи отрицательной обратной связи по напряжению, 20 включающие в себя фильтры верхних частот на резисторах 18 и 19, конденсаторах 20 и 21.

При суммировании токов обратной связи используется низкое входное и высокое вы25 ходкое сопротивление транзистора 15, включенного по схеме с общей базой. Для исключения влияния изменения напряжения источника питания — Е на работу цепи обратной связи между этим источником и базой транзи30 стора 15 включен стабилитрон 22, 3

Усилитель имеет несимметрцчный вход и симметричный выход. Входной сигнал подается через резистор на базу транзистора 1, В процессе работы усилителя напряжение на базе транзистора 1 фактически не меняется, т. е. входное сопротивление дифференциального усилителя мало, и на входе этого усилителя осуществляется суммирование входного тока, токов обратной связи и постоянного тока, поступающего от источника смещения

+E> через резистор. Этот ток компенсирует исходный входной ток, соответствующий исходному напряжению питания — E3 на входе усилителя, при котором отсутствует ток в нагрузке.

При отсутствии тока нагрузки транзисторы

1, 2, 11 и 15 работают в режиме усиления класса А, а транзисторы 3, 4, 5, 6 и 12 — в режиме усиления класса B.

При увеличении (по абсолютной величине) входного напряжения транзисторы 1, 4, 2 и 5 работают в режиме усиления, а транзисторы

3, 6 и 12 выключаются. Через нагрузку начинает протекать выходной ток. Обратная связь по току замыкается через транзисторы 11 и

12. Если входное напряжение уменьшается относительно исходного, то через нагрузку протекает ток к противоположной полярности. В усилительном режиме работают транзисторы

1, 3, 6 и 2, а транзисторы 4 и 5 выключаются. Обратная связь по току осуществляется через транзисторы 12 и 15.

Наличие глубокой отрицательной обратной связи по постоянному току между выходом и входом позволяет уменьшить дрейф нуля выходного тока усилителя, повысить стабильность коэффициента усиления по току в низкочастотной области. В низкочастотном диапазоне усилитель имеет высокое выходное сопротивление и работает как генератор тока, компенсируя изменение напряжения при изменении модуля комплексного сопротивления управляющей обмотки вибратора.

411602

В области электромеханического резонанса вибратора (высокочастотный диапазон) его чувствительность по току резко возрастает, однако чувствительность по напряжению по5 стоянка, что позволяет устранить резонансный выброс амплитудно-частотной характеристики цепи: усилитель — нагрузка в высокочастотной области. В связи с этим сопрягающие частоты амплитудно-частотных характе10 ристик фильтров цепей отрицательной обратной связи по току и напряжению усилителя выбираются равными и меньшими, чем частота электромеханического резонанса вибратора, поэтому усилитель в высокочастотном

15 диапазоне работает как генератор напряжения, поддерживая постоянным выходное напряжение на обмотке вибратора, несмотря на изменения в широких пределах тока нагрузки. Равенство коэффициента передачи цепи:

20 усилитель — нагрузка в обоих частотных областях обеспечивается соответствующим выбором глубины отрицательной обратной связи по току и напряжению изменением величины резисторов 17, 18 и 19 и конденсаторов 16, 20

25 и 21.

Предмет изобретения

Усилитель постоянного тока с симметричЗО ным выходом и индуктивной нагрузкой, содержащий входной дифференциальный каскад с несимметричным входом и выходной мостовой каскад, каждое плечо которого выполнено на эмиттерном повторителе, о т л и35 ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения дрейфа нуля и расширения полосы пропускания, коллекторы транзисторов двух смежных плеч мостового каскада подключены через резисторы к источнику питания и соответст40 венно через эмиттерный повторитель и инвертор к сумматору, подключенному ко входу усилителя через фильтр нижних частот, а базы транзисторов входного дифференциального каскада через фильтры верхних частот связа45 ны с соответствующими выводами нагрузки.

411602 бй рпуг

Составитель Н. Дубровская

Техред 3. Тараненко Корректор 3. Тарасова

Редактор T. Морозова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1251/4 Изд. № 1210 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5