Brevet FR2182158A1 — publié le 19731207

a présente invention se rapporte à des circuits amplificateurs push-pull ou à montage sensiblement symétrique analogue comportant un circuit de commande pour établir le courant de repos. Dans un circuit amplificateur push-pull tel qu'un circuit amplificateur à transistor symétrique quasi-complémentaire, des variations de la tension de fonctionnement ou des variations dues à des changements de température dans les transistors peuvent provoquer des déviations du point de fonctionnement de courant direct de l'amplificateur, ce qui peut provoquer un fonctionnement non linéaire de l'amplificateur, provoquant une distorsion des signaux amplifiés0 Cela se produit lorsque le courant de repos change en réponse aux changement de tension ou auxchangementsdu aux variations de température. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, un amplificateur push-pull est prévu avec un circuit de commande de courant de- repos qui maintient un courant de repos pratiquement constant, indépendamment des variations de la tension d'alimentation de puissance de fonctionnement. Des premier et second transistors ont leurs parcours de conduction principaux accouplés en série à une source de potentiel de fonctionnement. Un réseau d'échantillonnage du courant comportant des premier et second dispositifs conducteurs de courant unidirectionnel shuntés par une impédance est accouplé en série dans le parcours de conduction principal du premier transistor.Un troisième transistor a une électrode de son parcours de conduction de courant principal accouplée à l'impédance et l'autre électrode est accouplée à l'électrode de commande du second transistor Une électrode de commande du troisième transistor fest accouplée à la jonction des premier et second dispositifs conducteurs de courant unidirectionnel et est sensible à un signal développé par le premier transistor pour commander la conduction du second transistor et pour maintenir un courant au repos pratiquement constant dans le premier transistor lorsque le second transistor conduit un courant de charge L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques détails et avantages de celle-ci apparattront mieux au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation et dans lesquels - la figure 1 est une représentation schématique d'un circuit amplificateur push-pull selon la présente invention; - la figure 2 est une représentation schématique d'un autre mode de réalisation de la présente invention; et - la figure 3 est une représentation schématique d'un autre mode de réalisation de la présente invention0 La figure 1 est une représentation schématique d'un amplificateur symétrique quasi-complémentaire avec une commande automatique du courant de repos.Une source de signaux d'entrée, non représentée, produit des signaux d'entrée illustrés par une sinusoïde 10, qui est accouplée à une borne d'entrée 11 de l'amplificateur. La borne d'entrée 11 est accouplée à l'électrode de base d'un transistor 12. Des résistances 13 et 14 accouplées en série, reliées entre une source de potentiel de fonctionnement +V et la masse, ont leur jonction accouplée à la base du transistor 12 pour former une polarisation0 l'électrode de collecteur du transistor 12 est accouplée par deux diodes accouplées en série 15 et 16 à la source de potentiel +V. Une résistance 17 est accouplée en parallèle par les diodes 15 et 16. L'électrode émettrice du transistor 12 est accouplée à une borne de sortie 22 d'amplificateur et à ltélectrode du collecteur d'un transistor 21, dont l'électrode émettrice est reliée à la masse. La borne de sortie 22 est accouplée par un condensateur d'accouplement 23 à une charge qui est illustrée par une résistance 24 qui a son autre borne reliée à la masse. Un transistor 18, fonctionnant comme un amplificateur en base commune à son électrode émettrice accouplée à l'électrode de collecteur du transistor 12 et d son électrode de collecteur accouplée à l'électrode de base du transistor 21. L'électrode de base du transistor 18 est accouplée par une résistanpe 20 à la masse et par une diode 19 à la jonction des diodes 15 et 16. Durant le fonctionnement, on supposera qu'à l'origine, aucun signal d'entrée n'est accouplé au transistor 12. les diodes 16 et 19 et la résistance 20 fournissent une tension de polarisation à l'électrode de base du transistor 18, le rendant conducteur. le courant de conduction principal du transistor 18 est déterminé par la valeur de la résistance 17. Ce courant de conduction du transistor 18, à son tour, entrain le transistor 21, qui, à son tour, fournit une voie de courant au repos au transistor 12. Ainsi, la quantité de courant de repos des transistors de sortie 12 et 21 est commandée par la conduction du transistor 18 et s'écoule de l'alimentation +V par le réseau comportant la résistance 17 et les voies de conduction de courant principal des transistors 12 et 21 vers la masse. En présence des signaux d'entrée 10, la partie positive de la sinusoSde 10 forcera le transistor 12 à transmettre du courant de charge, chargeant le condensateur 23 avec la polarité indiquée. Comme le courant de charge du transistor 12 dépasse le courant de repos, une tension se développe dans les diodes 15 et 16 et la résistance 17, qui est égaleà la chute de tension dans les deux diodes0 Dans ces conditions, la tension sur l'électrode émettrice du transistor 18 est augmentée de sorte qu'elle soit pratiquement égale à la tension sur l'électrode de base du transistor 18 et ainsi, le transistor est déconnecté, déconnectant à son tour le transistor 21. Lorsque le courant de charge du transistor 12 tombe en dessous du niveau du courant de repos, le transistor 18 Sera de nouveau conducteur et, à son tour provoquera la conduction du transistor 21. Durant la partie négative du signal d'entrée 10, le transistor 12 agit comme un suiveur de tension et le signal de commande est accouplé à partir de l'électrode de collecteur du transistor 12 par l'intermédiaire du transistor 18 et fournit la commande de signal à l'électrode de base du transistor 21 qui, alors, transmet un courant de charge du condensateur 23 et de la résistance 240 le courant total à travers le transistor 21 est le courant de charge plus le courant de repos du transistor 120 Durant le temps de courant de charge maximal à tavers le transistor 21, le courant de repos du transistor 12 est quelque peu réduit par le courant de commande à travers le transistor 18, qui se soustrait du courant de repos du transistor 12. Cependant, ce courant de commande à travers le transistor 18 est relativement faible, en comparason du courant de repos, et , par conséquent, le courant de repos à travers le transistor 12 reste pratiquement constant sur toute la moitié de la période du signal d'entrée 10, qui force le transistor 21 à transmettre un murant de charge. La diode 19 offre une compensation de température pour la jonction émettev-base du transistor 18, assurant ainsi une conductioiconstante du transistor 18 et un courant au repos résultant constant à travers le transistor 12 indépendamment des variations de la source.d'alimentation V et du point de fonctionnement courant continu du transistor 12. La figure 2 est une représentation schématique d'un autre amplificateur symétrique quasi-complémentaire selon la présente invention0 les éléments de circuit de la figure 2 qui accomplissent les mêmes fonctions que leur contrepartie de la figure 1 portent les mêmes références que les éléments de la figure 1. Les signaux d'entrée 10 sont accouplés à la borne d'entrée 11 et par le condensateur d'accouplement 27 à l'électrode de base d'un transistor 28. les signaux sont de plus amplifiés par le transistor 30 et sont accouples de ltélectrode de collecteur du transistor 30 à l'électrode de base d'un transistor excitateur 32. L'électrode émettrice du transistor excitateur 32 est accouplée à l'électrode de base du transistor 12 de l'amplificateur de sortie-. Des résistances 25, 13 et 14 couplées entre la source +V et la masse, fournissent la polarisation du transistor 28 . Un condensateur 26, accouplé à partir de la jonction des résistances 25 et 13 à la masse, fournit le découplage. Des résistances 33 et 34, accouplées entre l'électrode émettrice du transistor 12 et la masse, avec leur jonction accouplée à l'électrode de base du transistor 12 et l'électrode émettrice du transistor excitateur 32, fournissent la polarisation du transistor 12. L'électrode émettrice du transistor 12 est accouplée à une borne de sortie 22 d'amplificateur à l'électrode de collecteur du second transistor de sortie 21, dont l'émetteur est à la masse. L'électrode de collecteur du transistor 12 est accouplée par deux diodes accouplées en série 15 et 16 à la tension d'alimentation +V. L'électrode de collecteur du transistor 12 est également accouplée par un réseau d'accouplement comportant une résistance 35 et un condensateur 36, à l'électrode émettrice d'un transistor 18, qui fonctionne comme amplificatur à Ese commune.Une résistance 17 est accouplée en parallèle avec les diodes 15 et 16 et détermine le courant passant dans le transistor 18. Un condensateur 37, accouplé entre l'électrode de base du transistor 18 et la tension d'alimentation +V fournit le découplage du transistor 18. La polarisation de l'électrode de base du transistor 18 est obtenue par la jonction d'une diode 19 et d'une résistance 20 qui sont accouplées en série entre la jonction des diodes 15 et 16 et la masse. L'électrode de collecteur du transistor 18 est accouplée par les résistances 38 et 39 à la masse. les signaux obtenus du transistor 18 sont accouplés à partir de la jonction des résistances 38 et 39 à la base d'un transistor excitatpur 40.L'électrode émettrice du transistor 40 fournit le signal de commande à l'électrode de base du transistor de sortie 21. Des signaux obtenus du transistor 40 se développent dans une résistance 41 accouplée à partir de l'émetteur du transistor 40 vers la masse. La borne de sortie 22 de l'amplificateur est accouplée par un condensateur d'accouplement 23 à une charge qui est représentée par une résistance 24 accouplée à partir du condensateur 23 à la masse. Une résistance 42, accouplée de la borne de sortie 22 à la jonction de la résistance 29 et de l'électrodeémettrice du transistor 28, fournit une réaction pour assurer un fonctionnement linéaire de l'amplificateur0 Durant le fonctionnement, et en supposant à l'origine que les signaux d'entrée 10 ne sont pas accouplés à l'amplificateur, les transistors 12, 18, 40 et 21 sont conducteurs. Une polarisation dans le sens de conduction du transistor 18 se développe dans les diodes 16 et 19 et la résistance 20o La résistance 17 délfflmine le courant à travers le. transistor 18, qui à son tour, commande le transistor excitateur 40, qui rend le transistor 21 conducteur.De cette façon, le curant de réseau à travers les résistances 12 et 21 s'établit0 Durant la partie positive des signaux d'entrée 10, qui sont accouplés à l'électrode de base du-transistor 12 par les transistors amplificateurs 28 et 30 et le transistor excitateur 32, le transistor 12 est fortement conducteur, chargeant le condensateur 23 avec la polarité indiquée à partir de la tension d'-alimentation +V, Comme le courant de signal du transistor 12 dépasse le courant de repos, la tension développée à travers les diodes 13 et 15 est accouplée à l'électrode émettrice du transistor 18 et le déconnecte0 Comme le transistor 18 n'est plus conducteur, les transistors 40 et 21 sont de mdme déconnectés0 Durant la partie négative de l'onde d'entrée 10, lorsque le courant de signal dans le transistor 12 descend en dessous du niveau du courant de repos, le transistor 18 est de nouveau polarisé dans le sens de conduction et est rendu conducteur. La conduction du transistor 18 rend les transistors 40 et 41 conducteurs0 Lorsque le transistor 21 est conducteur, le courant de repos à travers le transistor 10 est maintenu relativement constant durant toute la moitié de période durant laquelle le transistor 21 transmet un courant de charge, Durant la moitié négative de l'onde d'entrée 10, le courant de charge est transmis du condensateur 23 à travers le transistor 21 à la masse.Tandis que le transistor 12 reste conducteur durant la moitié négative, étant donné son écoulement de courant de repos, il agit comme un suiveur de tension pour le signal accouplé à son électrode de base, Ce signal est accouplé à partir de son électrode de collecteur à travers le réseau d'accouplement comportant la résistance 35 et le condensateur 36 à l'électrode émettrice du transistor 18. Ces signaux sont amplifiés par le transistor 18 et accouplés à travers la résistance 38 à la base du transistor 40 et à partir de l'électrode émettrice du transistor 40 à la base du transistor 21, déterminant ainsi la conduction de courant de charge par ce transistor durant la partie négative de l'onde d'entrée. Comme dans le fonctionnement du circuit de la figure 1, le courant de repos à travers le transistor. 12 est quelque peu réduit par le courant de commande à travers le transistor 18. Cependant, le courant de commande à travers le transistor 18 est relativement faible, en comparaison avec le courant de repos du transistor 12, et le courant de repos reste pratiquement constant. Comme le carrant de repos dans le transistor 12 est établi par la conduction du transistor 18, il est indépendant des variations de la source d'alimentation +V ou du potentiel de fonctionnement en courant continu à son électrode de base.La diode 19 dans le parcours de polarisation du transistor 18 sert également à décaler les effets de changement de température sur la jonction baseémetteur du transistor 18 pour aider un peu plus à stabiliser le courant de repos à travers les transistors 12 et 21. Bien que les amplificateurs décrits dans les figures 1 et 2 aient utilisé des sinusoïdes comme s nauz d'entrée, cela est uniquement à titre d'illustration, et onoemprendra que les cruits peuvent facilement étre utilisés, par exemple, dans un système de déviation du récepteur de télévision aussi bien que dans des applications audit la figure 3 est une représentation schématique dtun autre rode de réalisation de I'invention. LaiLgure 3 est identique au mode de réalisation illustré sur figure 1, sauf que la diode 15 de la figure 1 a été remplacée par un transistor 15A sur la figure 3. L'électrode -base-émetteur du transistor NPN 15A est couplée de la meme façon et accomplit la même fonction que la diode 15 de la figure 1.L'électrode de collecteur du transistor 15A est accouplée à la source +VO le fonctionnement du circuit de la figure 3 est le même que le fonctionnement du circuit de la figure i Lorsque le circuit amplificateur fonctionne à haute fréquence et dans des conditions de courant extr8mement fort, le temps de rétablissement de la diode 15 peut perturber le bon fonctionnement de l'amplificateur0 le temps de rétablissement, qui peut être long, de la diode 15, dans ces conditions, force le transistor 18 à rester déconnecté trop longtemps, produisant ainsi des distorsions du signal d'amplificateur0 La diode 16 fournit une tension de polarisation à la base du transistor 1 5A et en limitant cette tension de polarisation à la chute à travers la diode 16, le- transistor 15A est empoché d'hêtre amené à saturation. Par conséquent, le temps de rétablissement du transistor 15A est maintenu relativement court, oe qui améliore les caractéristiques à haute fréquence et à courant élevé du circuit amplificateur. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1.- Amplificateur comportant : - des premier et second transistors (12, 21) ayant leurs parcours de conduction de courant principal accouplés en série à deux bornes (+V, masse) adaptés pour dtre excités par une source de potentiel de fonctionnement, un point dans le parcours de conduction entre lesdits deux transistors étant accouplé à une borne de sortie (22) adapté pour commander une charge (24) ; - une borne d'entrée (11) accouplée à une électrode de commantnie dudit premier transistor pour recevoir des signaux d'entrée; caractérisé par un moyen d'échantillonnage de courant comportant des premier et second dispositifs conducteurs de courant unidirectionnels (16, 15) accouplés en série, accouplés dans ladite voie de conduction de courant principal dudit premier transistor; - une impédance (17) accouplée en parallèle auxdits premier et second dispositifs unidirectionnels; et - un troisième transistor ayant une électrode de son parcours de conduction de courant principal accouplée à la jonction dudit second dispositif et ledit premier transistor et l'autre électrode accouplés à l'électrode de commande dudit second transistor, une électrode de commande dudit troisième transistor étant accouplée à la jonction desdits premier et second dispositifs unidirectionnels, ledit troisième transistor étant sensible à un signal développé dans ledit moyen d'échantillonnage de courant pour fournir un courant de commande de signal audit second transistor et pour maintenir un courant de repos pratiquement constant dans ledit premier transistor lorsque ledit second transistor conduit un courant de charge. 2.- Amplificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un troisième dispositif conducteur unidirectionnel (19) est accouplé à la jonction desdits premier et second dispositifs unidirectionnels (16, 15) et à une électrode de commande dudit troisième transistor (18) pour les polariser. 30 Amplificateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lespremier et second transistors précités (12, 21) précités sont du même type de conductivité 4.- Amplificateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second dispositif conducteur de courant unidirectionnel précité comporte un transistor (15a) ayant sa jonction baseémetteur accouplée en série avec ledit premier dispositif de conduction de courant unidirectionnel (16) et le parcours de conduction principal desdits premier et second transistors (12, 21) et sa jonction base- collecteur accouplée en parallèle avec lesdits premier dispositifs de conduction unidimcticnne 15 (46),