Оконечный каскад усилителя мощности низкой частоты

Оконечный каскад усилителя мощности низкой частоты.
Полезная модель относится к усилителям мощности низкой частоты, выполненным на полупроводниковых приборах, и может быть использована в пультах управления предупреждающей сигнализацией транспортных средств оперативных и специальных служб.
Известен усилитель мощности класса АВ, описанный в статье Peter Wilson Линейный усилитель мощности на комплементарных МОП ПТ транзисторах CD с технической документацией фирмы International Rectifier, 2001г., стр.1., рис.1.
Известный усилитель, описанный в этой статье, использует в качестве оконечного каскада два комплементарных МОП ПТ транзистора. Это позволяет улучшить рабочие характеристики усилителя, но требует использования в электрической схеме усилителя разделенных шин питания. Кроме того, симметричность выхода достигается управлением напряжения на затворе транзистора с компенсационной обратной связью с выхода. Такое выполнение усилителя мощности значительно усложняет электрическую схему усилителя и. следовательно, снижает надежность его работы.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является усилитель мощности низкой частоты, используемый в установках сигнально-громкоговорящих, предназначенных для передачи информации на транспортных средствах оперативных и специальных служб  Установки сигнально - громкоговорящие СГУ120, СГУ120-1, СГУ120-3, СГУ200, СГУ200-1, СГУ200-3. Паспорт и инструкция по эксплуатации (заводской номер N 6964 от 15.10.02) НПКО ЭЛЕКТ, г. Новосибирск,  195.
Известный усилитель мощности низкой частоты содержит оконечный каскад, выполненный в виде двух операционных усилителей, выход каждого из которых соединен с выходным транзистором, причем операционный усилитель и выходные транзисторы охвачены отрицательной обратной связи, а схема установки рабочей точки задает стабильное ее положение.
Недостатком известного устройства является невысокая надежность работы из-за отрицательной обратной связи по переменному току, что приводит к высокой чувствительности и проникновению паразитных сигналов радиостанций в виде синфазной помехи на вход операционного усилителя, что служит причиной выхода из строя выходных транзисторов. Проникновение синфазного сигнала на входы обоих операционных усилителей приводит к одновременному включению выходных транзисторов, нарушению работы устройства, что снижает надежность работы устройства. Кроме того, сложность схемного решения также снижает надежность устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в оконечном каскаде усилителя мощности низкой частоты, содержащем последовательно соединенные драйвер, выходные транзисторы и трансформатор, согласно полезной модели, драйвер выполнен в виде отдельной интегральной схемы, к дополнительному входу которой подсоединена схема установки рабочей точки выходных транзисторов, подключенных к соответствующим выходам драйвера по схеме с ограничением по максимальному току.
При этом в качестве интегральной схемы используют, например, микросхему маломощного усилителя МС 34129.
Использование в качестве драйвера интегральной схемы, например, микросхемы маломощного усилителя низкой частоты МС34119, к дополнительному входу которой подсоединена схема установки рабочей точки выходных транзисторов позволяет одновременно задать начальное смещение и разделить сигнал, поступающий на затворы оконечных транзисторов на противоположные фазы, а также получить требуемые для их раскачки коэффициент усиления и выходное напряжение для управления затворами, упрощает элею-рическую схему устройства, а, следовательно, повышает надежность работы устройства.
Подключение оконечных транзисторов к соответствующим выходам драйвера по схеме каскада с ограничением по максимальному току позволяет избежать режимов кратковременного короткого замыкания, возникающих при насыщениях выходного транзистора в случае выхода входного сигнала из заданного частотного диапазона, что повышает надежность работы устройства.
По сравнению с прототипом заявляемое устройство обладает новизной, отличаясь от него сущеслъенными признаками.
Заявляемое устройство широко применяется в системах сигнализации для служб городского коммунального хозяйства, на транспортных средствах в системе УВД, скорой медицинской помощи, для перевозки опасных грузов и т.д., т.е. соответствует критерию промышленная применимость.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фигуре показана блок-схема заявляемого устройства.
Оконечный каскад усилителя мощности низкой частоты содержит последовательно соединенные драйвер 1, выходные транзисторы 2,3 и трансформатор 4.
К дополнительному входу драйвера 1 подсоединена схема 5 установки рабочей точки выходных транзисторов 2,3, стоки которых соединены с трансформатором 4.
Назначение и выполнение узлов и деталей заявляемого устройства. Драйвер 1, в качестве которого использована микросхема МС34119 - это маломощный усилитель низкой частоты, обладающий возможностью работы при низких напряжениях питания. Микросхема МС34119 обладает дифференциальным выходом для получения максимально возможного размаха напряжения на нагрузке при низких напряжениях питания. В качестве выходных транзисторов 2,3 используют МДП - транзисторы. Трансформатор 4 выполнен по схеме со средней точкой.
Схема 5 установки рабочей точки выходных транзисторов 2,3 выполнена в виде цепочки последовательно соединенных диодов и переменного резистора, выход которого подключен к дополнительному входу драйвера 1. Цепочка последовательно соединенных диодов служит для температурной стабилизации рабочей точки транзисторов.
Оконечный каскад усилителя мощности низкой частоты работает следующим образом.
В исходном состоянии на затворе выходных транзисторов 2,3 драйвером 1 и схемой 5 установки рабочей точки задано напряжение, соответствующее рабочей точке, вводящей выходные транзисторы 2,3 в линейный режим. При подаче входного сигнала положительной полярности с выхода драйвера 1 на выходной транзистор 2 поступает отпирающее напряжение, а на выходной транзистор 3 - запирающее напряжение и, наоборот, при подаче входного сигнала отрицательной полярности с выхода драйвера 1 на выходном транзисторе 2 - запирающее напряжение, а на выходном транзисторе 3 - отпирающее. На выходе трансформатора 5 - выходной сигнал.
При отключении входного сигнала устройство возвращается в исходное состояние.
В сравнении с прототипом заявляемое устройство является более надежным, простым и дешевым.