183560. lajstromszámú szabadalom • Nagy sávszélességű kiszajú erősítő
1 183560 2 A találmány tárgya nagy sávszélességű kiszajú erősítő, amelyben az erősítő bemenetére N típusú tranzisztorelrendezés és P típusú tranzisztorelrendezés bázisai vannak kötve és az erősítő kimenetére N típusú tranzisztorelrendezés és P típusú tranzisztorelrendezés kollektorai csatlakoznak. A modern elektronikában nagyon sok helyen van szükség kis zajú kis nemlineáris torzítású, jó tranziens viselkedésű erősítőkre. Ezek bizonyos mértékben ellentmondó követelmények, mert a kis zaj elérése miatt a tranzisztorokat kis nyugalmi árammal kell működtetni, így a nagy munkaellenállások alacsony határfrekvenciát, pozitív és negatív élekre más jelváltozási sebességet, és így rossz tranziens jellemzőket eredményeznek. Ismeretes a feladat olyan megoldása, melyben az erősítőben különleges térvezérlésű tranzisztorokat többnyire kaszkód kapcsolásában alkalmaznak. Ezeket a tranzisztorokat különleges gyártási eljárás után nagyszámú példányból válogatják kis zaj elérése érdekében. A speciális eszközök nagyon megdrágítják a készüléket. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy ha ellenkező polaritású erősítőket egyenáramúlag sorba, váltóáramúlag párhuzamosan kapcsolunk, akkor kis nyugalmi áram mellett is — tehát kis zaj elérésével — magas felső határfrekvenciát, azonos fel- és lefutási időket, jó dinamikus tulajdonságokat kapunk. Ezeket a jó tulajdonságokat előnyösen hangfrekvenciás erősítőkben, korrekciós erősítőkben használhatjuk ki. A találmánynak az a lényege, hogy az erősítő bemenetére N típusú és P típusú tranzisztorelrendezések bázisai, az erősítő kimenetére N típusú és P típusú tranzisztorelrendezések kollektorai vannak kötve. A találmányt részletesebban az ábrákon bemutatott kiviteli példával ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti kiviteli példát mutatja, ahol az erősítő bemenete az 1 N típusú és a 2 P típusú tranzisztorelrendezések bázisaira csatlakozik. Az 1 N típusú tranzisztorelrendezés kollektora a 3 P típusú tranzisztorelrendezés bázisára, a 2 P típusú tranzisztorelrendezés kollektora a 4 típusú tranzisztorelrendezés bázisára van kötve. Az erősítő kimenetére a 4 N típusú és a 3 P típusú tranzisztorelrendezések kollektorainak és az 5 visszacsatoló hálózat közös pontja csatlakozik. Az 5 visszacsatoló hálózat kimenetei az 1 N típusú és a 2 P típusú tranzisztorelrendezések emittereire vannak kötve. A 2. ábra a tranzisztorelrendezések néhány kiviteli alakját mutatja be. Tranzisztorelrendezés alatt: — tranzisztort, — Darlington kapcsolást, vagy — kaszkód kapcsolást, illetve az ezekből alkotott kombinációkat értjük, amelyek szerint az 1. ábra egyes alapegységei felépíthetők. A 3. ábrán egy megvalósított egyszerű kiviteli alakot ismertetünk részletesen, ahol a tranzisztorelrendezéset a 2.a. ábra tranzisztorai képviselik. Az erősítő Be bemenetére Rí ellenállás, valamint Ti és T2 tranzisztorok, Bi és B2 bázisai csatlakoznak. A Ti tranzisztor Ki kollektorára a T3 tranzisztor B3 bázisa, valamint az R3 ellenállás van kötve. A T2 tranzisztor K2 kollektorára a T4 tranzisztor B4 bázisa és az R9 ellenállás csatlakozik. A T3 tranzisztor E3 emittere és a + UT tápfeszültség pont között az R4 ellenállás, a T4 tranzisztor E4 emittere és a—UT tápfeszültség pont között az Rio ellenállás helyezkedik el. A Ti tranzisztor E, emitterére az Ra és R5 ellenállások és a Ci kondenzátor, a T2 tranzisztor E2 emitterére az R2 és R7 ellenállások, valamint a C2 kondenzátor csatlakozik. A Q és C2 kondenzátorok közös pontjára az R« ellenállás, az Rj és R7 közös pontjára a T3 és T4 tranzisztorok, K3 és Ki kollektorai és a kimeneti vezeték van kötve. Az áramkör működése a következő: Az erősítő bemenetét az Rí ellenállás egyenáramúlag földpotenciálon tartja. A Ti tranzisztor munkaponti egyenáramát az Rg ellenállás biztosítja a — UT tápfeszültségpontból a T2 tranzisztorét az R2 ellenállás a +UT tápfeszültségpontból. A Ti tranzisztor munkaponti egyenárama átfolyik az R3 ellenálláson és nyitja a bázisával ide csatlakozó T3 tranzisztort, melynek áramát az R4 ellenállás stabilizálja. Értelemszerűen a T2 — T4 tranzisztor kapcsolat is hasonló. T3 és T4 tranzisztor közös kollektorára vannak kötve a visszacsatoló Rj, R7 ellenállások, melyek a Ti és T2 tranzisztor emitterére kötve biztosítják az egyenáramú stabil munkapontot, másrészt a Ci és C2 kondenzátorokon keresztül az R< ellenállás segítségével állítják be a váltóáramú erősítés nagyságát. A kiviteli példán látható, hogy a Ti—T3 tranzisztorokból álló erősítő egyenáramúlag sorba, váltóáramúlag párhuzamosan kapcsolódik a T2—T4 tranzisztorokból álló erősítővel. Az ilyen elrendezés előnye az, hogy az egyedi erősítők önmagában görbe karakterisztikái a 45°-os szimmetriatengelyre egymás tükörképei; a párhuzamos kapcsolásnál a görbék különbsége az eredő átviteli karakterisztika, mely nagyságrendekkel lineárisabb (csak a szimmetriahibák maradnak meg). A fent leírt módon egyszerű, olcsó, kommersz alkatrészekből könnyen megvalósítható, egyedi méréseket és beállításokat nem igénylő, nagy sorozatban gyártható erősítők készíthetők, melyek műszaki jellemzői megfelelnek a speciális alkatrészeket és technológiákat alkalmazó nagyon drága készülékeknek. Szabadalmi igénypont Nagy sávszélességű, kiszajú erősítő, amelyben az erősítő bemenetére N típusú tranzisztorelrendezés és P típusú tranzisztorelrendezés bázisai vannak kötve és az erősítő kimenetére N típusú tranzisztorelrendezés és P típusú tranzisztorelrendezés kollektorai csatlakoznak, azzal jellemezve, hogy az N típusú tranzisztorelrendezés (1) kollektora (Kl) a P típusú tranzisztorelrendezés (3) bázisára (B3) és a P típusú tranzisztorelrendezés (2) kollektora (K2) az N típusú tranzisztorelrendezés (4) bázisára (B4) vannak kötve és a visszacsatoló hálózat (5) bemenete az erősítő kimenetére kapcsolódik és a visszacsatoló hálózat (5) kimenetei az N típusú (1) és a P típusú (2) tranzisztorelrendezések emittereire (Ei), (E2) vannak kötve. 6 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 fiO 2 db ábra
