|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Выходной каскад, содержащий по крайней мере N фильтров (17) с различными амплитудно-частотными характеристиками, отличающийся тем, что выходной каскад содержит N > 1 последовательных цепей первого (3) и второго (4) повторителей напряжения, подключенных между первым (14) и вторым (15) вводами питания постоянным током, причем точки попарного соединения первых (3) и вторых (4) повторителей напряжения являются выходами (2) каскада, а входы управления повторителей напряжения (3, 4) в каждой из вышеупомянутых пар через один из фильтров (17) соединены между собой резистором смещения (5), при этом выходной каскад также содержит силовой трансформатор (10) с двумя обмотками, каждая из которых выполнена со средним выводом, при этом концы первой обмотки через первый выпрямительный блок (11) соединены с первым вводом питания (14), а концы второй обмотки через второй выпрямительный блок (12) соединены со вторым вводом питания (15), при этом средние выводы упомянутых обмоток соединены с общим выводом питания; третий повторитель напряжения (6), выполненный в виде истокового повторителя, вход которого соединен со входом (1) выходного каскада, а выход через соответствующие фильтры (17) соединен с входом управления каждого из первых повторителей напряжения (3); первый генератор тока (7), выход которого через соответствующие фильтры (17) подключен ко входу управления каждого из вторых повторителей напряжения (4). 2. Выходной каскад по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит второй генератор тока (8), выход которого соединен со входом первого генератора тока и задающим резистором (9); датчик тока (13), выполненный с возможностью измерения тока через средние выводы трансформатора (10), причем выход датчика тока (13) соединен со входом управления второго генератора тока (8). 3. Выходной каскад по п.2, отличающийся тем, что датчик тока установлен в разрыв соединения среднего вывода первой обмотки трансформатора (10) с общим выводом питания, или в разрыв соединения среднего вывода второй обмотки трансформатора (10) с общим выводом питания, или в разрыв соединения первого выпрямительного блока (11) с первым вводом питания, или в разрыв соединения второго выпрямительного блока (11) со вторым вводом питания. 4. Выходной каскад по п.2, отличающийся тем, что второй генератор тока (8) выполнен в виде биполярного транзистора (24), база которого соединена с выходом операционного усилителя (25), неинвертирующий вход которого через сглаживающий RC-фильтр (26) соединен с датчиком тока (13), а инвертирующий вход - с источником опорного напряжения (27). 5. Выходной каскад по п.4, отличающийся тем, что он содержит три аналоговых выхода (2), три первых повторителя напряжения (3), три вторых повторителя напряжения (4), три фильтра (17), при этом три упомянутых фильтра (17) являются соответственно фильтрами низких, средних и высоких частот. 6. Выходной каскад по п.4, отличающийся тем, что он содержит два аналоговых выхода (2), два первых повторителя напряжения (3), два вторых повторителя напряжения (4), два фильтра (17), причем два упомянутых фильтра (17) являются соответственно фильтрами низких и средних частот, а выходной каскад дополнительно содержит аналоговый выход высоких частот, повторитель напряжения высоких частот (18), генератор тока высоких частот (19), фильтр верхних частот (21), причем повторитель напряжения высоких частот (18) и генератор тока высоких частот (19) последовательно подключены между первым (14) и вторым (15) вводами питания постоянным током, а точка их соединения подключена к аналоговому выходу высоких частот через конденсатор, при этом вход управления повторителя напряжения высоких частот (18) через фильтр верхних частот (21) соединен с выходом третьего повторителя напряжения (6), а вход управления генератора тока высоких частот (19) соединен с выходом второго генератора тока (8).
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Выходной каскад, содержащий по крайней мере N фильтров (17) с различными амплитудно-частотными характеристиками, отличающийся тем, что выходной каскад содержит N > 1 последовательных цепей первого (3) и второго (4) повторителей напряжения, подключенных между первым (14) и вторым (15) вводами питания постоянным током, причем точки попарного соединения первых (3) и вторых (4) повторителей напряжения являются выходами (2) каскада, а входы управления повторителей напряжения (3, 4) в каждой из вышеупомянутых пар через один из фильтров (17) соединены между собой резистором смещения (5), при этом выходной каскад также содержит силовой трансформатор (10) с двумя обмотками, каждая из которых выполнена со средним выводом, при этом концы первой обмотки через первый выпрямительный блок (11) соединены с первым вводом питания (14), а концы второй обмотки через второй выпрямительный блок (12) соединены со вторым вводом питания (15), при этом средние выводы упомянутых обмоток соединены с общим выводом питания; третий повторитель напряжения (6), выполненный в виде истокового повторителя, вход которого соединен со входом (1) выходного каскада, а выход через соответствующие фильтры (17) соединен с входом управления каждого из первых повторителей напряжения (3); первый генератор тока (7), выход которого через соответствующие фильтры (17) подключен ко входу управления каждого из вторых повторителей напряжения (4). 2. Выходной каскад по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит второй генератор тока (8), выход которого соединен со входом первого генератора тока и задающим резистором (9); датчик тока (13), выполненный с возможностью измерения тока через средние выводы трансформатора (10), причем выход датчика тока (13) соединен со входом управления второго генератора тока (8). 3. Выходной каскад по п.2, отличающийся тем, что датчик тока установлен в разрыв соединения среднего вывода первой обмотки трансформатора (10) с общим выводом питания, или в разрыв соединения среднего вывода второй обмотки трансформатора (10) с общим выводом питания, или в разрыв соединения первого выпрямительного блока (11) с первым вводом питания, или в разрыв соединения второго выпрямительного блока (11) со вторым вводом питания. 4. Выходной каскад по п.2, отличающийся тем, что второй генератор тока (8) выполнен в виде биполярного транзистора (24), база которого соединена с выходом операционного усилителя (25), неинвертирующий вход которого через сглаживающий RC-фильтр (26) соединен с датчиком тока (13), а инвертирующий вход - с источником опорного напряжения (27). 5. Выходной каскад по п.4, отличающийся тем, что он содержит три аналоговых выхода (2), три первых повторителя напряжения (3), три вторых повторителя напряжения (4), три фильтра (17), при этом три упомянутых фильтра (17) являются соответственно фильтрами низких, средних и высоких частот. 6. Выходной каскад по п.4, отличающийся тем, что он содержит два аналоговых выхода (2), два первых повторителя напряжения (3), два вторых повторителя напряжения (4), два фильтра (17), причем два упомянутых фильтра (17) являются соответственно фильтрами низких и средних частот, а выходной каскад дополнительно содержит аналоговый выход высоких частот, повторитель напряжения высоких частот (18), генератор тока высоких частот (19), фильтр верхних частот (21), причем повторитель напряжения высоких частот (18) и генератор тока высоких частот (19) последовательно подключены между первым (14) и вторым (15) вводами питания постоянным током, а точка их соединения подключена к аналоговому выходу высоких частот через конденсатор, при этом вход управления повторителя напряжения высоких частот (18) через фильтр верхних частот (21) соединен с выходом третьего повторителя напряжения (6), а вход управления генератора тока высоких частот (19) соединен с выходом второго генератора тока (8).
(19)
Евразийское
патентное
ведомство
025687
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.01.30
(21) Номер заявки 201400147
(22) Дата подачи заявки 2014.02.06
(51) Int. Cl.
H03F 3/183 (2006.01) H03F 3/21 (2006.01)
(54) ВЫХОДНОЙ КАСКАД УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ
(56) RU-C1-2118063 RU-C1-2140705 RU-C1-2058663 US-B1-6483382
(43) 2015.08.31
(96) 2014000008 (RU) 2014.02.06 (71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец: ФЕДОСОВ ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ
(RU)
(74) Представитель:
Палий Р.Э. (RU)
(57) Изобретение относится к электронике и радиотехнике, а именно к многополосным электронным усилителям, в частности, к усилителям звуковой частоты Hi-Fi, Hi End класса АВ, В. Достигается упрощение конструкции и повышение энергетической и экономической эффективности. Выходной каскад содержит по крайней мере N фильтров с различными амплитудно-частотными характеристиками, а также N> 1 последовательных цепей первого и второго повторителей напряжения, подключенных между первым и вторым вводами питания постоянным током. Точки попарного соединения первых и вторых повторителей напряжения являются выходами каскада, а входы управления первых и вторых повторителей напряжения в каждой из вышеупомянутых пар через один из фильтров соединены между собой резистором смещения. При этом выходной каскад также содержит силовой трансформатор с двумя обмотками, каждая из которых выполнена со средним выводом. Концы первой обмотки через первый выпрямительный блок соединены с первым вводом питания, а концы второй обмотки через второй выпрямительный блок соединены со вторым вводом питания. Средние выводы упомянутых обмоток соединены с общим выводом питания; третий повторитель напряжения, выполненный в виде истокового повторителя, вход которого соединен со входом выходного каскада, а выход через соответствующие фильтры соединен с входом управления каждого из первых повторителей напряжения; первый генератор тока, выход которого через соответствующие фильтры подключен ко входу управления каждого из вторых повторителей напряжения.
Область техники
Заявляемое изобретение относится к электронике и радиотехнике, а именно к многополосным электронным усилителям, в частности, к усилителям звуковой частоты Hi-Fi, Hi End класса АВ, В.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известна многополосная усилительная система, содержащая широкополосный усилитель, на выходе которого установлены разделительные фильтры, к которым подключаются динамические головки (В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып.104/ В80 Сост. В. А. Никитин. - М.: ДОСААФ, 1989). При этом известно, что изделие будет отличаться простотой и низкой стоимостью, но качество звучания будет среднее (там же).
Известна также высококачественная многополосная усилительная система, содержащая предусили-тель-корректор, выход которого соединен со входами трех фильтров (многополосным кроссовером), каждый из которых через усилитель мощности соединен с отдельной динамической головкой (там же). Недостатком этой системы является сложность и дороговизна конструкции, и повышенное энергопотребление.
Последняя система выбрана в качестве прототипа заявляемого технического решения.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом, достигаемым заявляемым техническим решением, является упрощение конструкции и повышение энергетической и экономической эффективности.
Сущность выходного каскада состоит в том, что он содержит по крайней мере N фильтров с различными амплитудно-частотными характеристиками. Отличается тем, что выходной каскад содержит N > 1 последовательных цепей первого и второго повторителей напряжения, подключенных между первым и вторым вводами питания постоянным током. Точки попарного соединения первых и вторых повторителей напряжения являются выходами каскада, а входы управления первых и вторых повторителей напряжения в каждой из вышеупомянутых пар через один из фильтров соединены между собой резистором смещения. При этом выходной каскад также содержит
силовой трансформатор с двумя обмотками, каждая из которых выполнена со средним выводом. Концы первой обмотки через первый выпрямительный блок соединены с первым вводом питания, а концы второй обмотки через второй выпрямительный блок соединены со вторым вводом питания. Средние выводы упомянутых обмоток соединены с общим выводом питания;
третий повторитель напряжения, выполненный в виде истокового повторителя, вход которого соединен со входом выходного каскада, а выход через соответствующие фильтры соединен с входом управления каждого из первых повторителей напряжения;
первый генератор тока, выход которого через соответствующие фильтры подключен ко входу управления каждого из вторых повторителей напряжения.
Выходной каскад целесообразно дополнять следующими элементами:
второй генератор тока, выход которого соединен со входом первого генератора тока и задающим резистором;
датчик тока, выполненный с возможностью измерения тока через средние выводы трансформатора. Выход датчика тока желательно соединять со входом управления второго генератора тока.
Датчик тока может быть установлен в разрыв соединения среднего вывода первой обмотки трансформатора с общим выводом питания, или в разрыв соединения среднего вывода второй обмотки трансформатора с общим выводом питания, или в разрыв соединения первого выпрямительного блока с первым вводом питания, или в разрыв соединения второго выпрямительного блока со вторым вводом питания.
Второй генератор тока допустимо выполнять в виде биполярного транзистора, база которого соединена с выходом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через сглаживающий RC-фильтр соединен с датчиком тока, а инвертирующий вход - с источником опорного напряжения.
Выходной каскад предпочтительно выполнять содержащим три аналоговых выхода, три первых повторителя напряжения, три вторых повторителя напряжения, три фильтра. При этом три упомянутых фильтра являются, соответственно, фильтрами низких, средних и высоких частот.
Выходной каскад допустимо выполнять содержащим два аналоговых выхода, два первых повторителя напряжения, два вторых повторителя напряжения, два фильтра, причем два упомянутых фильтра являются, соответственно, фильтрами низких и средних частот. При этом выходной каскад предпочтительно дополнять аналоговым выходом высоких частот, повторителем напряжения высоких частот, генератором тока высоких частот, фильтром верхних частот. Повторитель напряжения высоких частот и генератор тока высоких частот должны быть последовательно подключены между первым и вторым вводами питания постоянным током, а точка их соединения подключена к аналоговому выходу высоких частот через конденсатор. Вход управления повторителя напряжения высоких частот желательно через фильтр верхних частот соединять с выходом третьего повторителя напряжения. Вход управления генератора тока высоких частот может быть соединен с выходом второго генератора тока.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана схема заявленного выходного каскада;
на фиг. 2 - схема каскада по примеру 1;
на фиг. 3 - схема установки нуля;
на фиг. 4 - схема каскада по примеру 2;
на фиг. 5 - схема каскада по примеру 3.
Варианты осуществления выходного каскада Выходной каскад усилителя мощности звуковой частоты (фиг. 1) содержит аналоговый вход (1);
N аналоговых выходов (2), N > 1. Для повышение качества звучания целесообразно выполнять не менее трех аналоговых выходов (2) (N > 3);
первый (14) и второй (15) вводы питания постоянным током соответственно с напряжениями V1, V2. Предпочтительно V1 = -V2;
N первых (3) и N вторых (4) повторителей напряжения, последовательно попарно подключенных между первым (14) и вторым (15) вводами питания. При этом каждый из первых повторителей напряжения (3) подключен к первому вводу питания (14), а каждый из вторых повторителей напряжения (4) - ко второму вводу питания (15). Точка соединения каждой пары повторителей напряжения (3, 4) является одним аналоговым выходом (2) заявленного выходного каскада;
N фильтров (17) с различными амплитудно-частотными характеристиками. Через каждый из фильтров (17) резистором смещения (5) соединены между собой входы управления соответственно каждой пары повторителей напряжения (3, 4);
третий повторитель напряжения (6), выполненный в виде истокового повторителя, выход которого соединен со входами управления каждого первого повторителя напряжения (3) через соответствующий фильтр (17). Также повторитель (6) подключен к первому вводу питания (14). Вход третьего повторителя напряжения (6) соединен с аналоговым входом (1) заявленного выходного каскада;
первый генератор тока (7), выход которого подключен ко входу управления каждого второго повторителя напряжения (4) через соответствующий фильтр (17). Также первый генератор тока (7) подключен ко второму вводу питания (15). первый генератор тока (7) может быть выполнен как на полевых, так и на биполярных транзисторах;
второй генератор тока (8), который является управляемым генератором тока. Выход второго генератора тока (8) соединен со входом первого генератора тока, и через задающий резистор (9) соединен со вторым вводом питания (15). Второй генератор тока выполнен с возможностью плавного нарастания тока на выходе при включении питания;
силовой трансформатор (10) с двумя обмотками, каждая из которых выполнена со средним выводом. Концы первой обмотки через первый выпрямительный блок (11) соединены с первым вводом питания (14), а средний вывод этой обмотки соединен с общим выводом (нулем питания). Концы второй обмотки через второй выпрямительный блок (12) соединены со вторым вводом питания (15), а средний вывод этой обмотки соединен с общим выводом (нулем питания) через датчик тока (13). Датчик тока (13) выполнен с возможностью измерения тока через средние выводы трансформатора (10) и поэтому может быть размещен также в разрыв соединения среднего вывода первой обмотки с общим выводом (нулем питания), а также в разрыв соединения одного из выпрямительных блоков (11 или 12) с соответствующим вводом питания. Выход датчика тока (13) соединен со входом управления второго генератора тока
(8);
силовой трансформатор (10), выпрямительные блоки (11, 12), датчик тока (13) и второй генератор тока (8) представляют собой регулятор тока покоя.
Примеры конкретного выполнения
Пример 1.
V1 = +24 В, V2 = -24 В. Выходной каскад (фиг. 2) содержит три аналоговых выхода (2), три первых повторителя напряжения (3), три вторых повторителя напряжения (4), три фильтра (17) (N = 3). В каждой из упомянутых троек отличают аналоговые выходы, повторители и фильтры низких, средних и высоких частот.
Первый повторитель напряжения (3) низких частот выполнен в виде трех параллельно соединенных полевых транзисторов n-типа, а второй повторитель напряжения (4) низких частот выполнен в виде трех параллельно соединенных полевых транзисторов р-типа. При этом соединенные истоки этих повторителей напряжения (3, 4) являются аналоговым выходом (2) низких частот. Фильтр низких частот (17) является по сути парой таких фильтров, включенных между его полюсами. Схема фильтра показана на фиг.
Первый повторитель напряжения (3) средних частот выполнен в виде двух параллельно соединенных полевых транзисторов n-типа, а второй повторитель напряжения (4) средних частот выполнен в виде двух параллельно соединенных полевых транзисторов р-типа. При этом соединенные истоки этих повторителей напряжения (3, 4) являются аналоговым выходом (2) средних частот. Фильтр средних частот (17) является по сути парой таких фильтров, включенных между его полюсами. Схема фильтра аналогична
схеме фильтра высоких частот, показанной на на фиг. 2.
Первый повторитель напряжения (3) высоких частот выполнен в виде полевого транзистора n-типа, а второй повторитель напряжения (4) высоких частот выполнен в виде полевого транзистора р-типа. При этом соединенные истоки этих повторителей напряжения (3, 4) являются аналоговым выходом (2) высоких частот. Фильтр высоких частот (17) является по сути парой таких фильтров, включенных между его полюсами. Схема фильтра показана на фиг. 2.
Параллельно резистору смещения (5) подключен ускоряющий конденсатор (20).
Третий повторитель напряжения (6) выполнен в виде полевого транзистора п-типа, исток которого через фильтры (17) соединен с затворами всех транзисторов первых повторителей напряжения (3), а затвор через схему установки нуля (23) соединен со входом (1) заявляемого выходного каскада.
Схема установки нуля (23) представляет собой конденсатор (40), подключенный между ее сигнальными входом (41) и выходом (42) (фиг. 3). Сигнальный вход (41) соединен со входом (1) выходного каскада, а сигнальный выход (42) - с затвором транзистора третьего повторителя напряжения (6).
Схема установки нуля (23) также содержит операционный усилитель (44), выход которого через резистор подключен к выходу (42) схемы. Неинвертирующий вход операционного усилителя (44) через сопротивление соединен с общим выводом (нулем питания). Инвертирующий вход операционного усилителя (44) через последовательную цепь двух резисторов (45, 46) соединен с управляющим входом (43) схемы (23), соединенным в свою очередь с аналоговым выходом (2) низких частот. Инвертирующий вход и выход операционного усилителя (44) соединены конденсатором. Точка соединения резисторов (45, 46) соединена с общим выводом (нулем питания) через цепь параллельно включенных конденсатора и двух диодов, причем один из этих диодов подключен к нулю питания анодом, а другой - катодом.
Первый генератор тока (7) выполнен в виде полевого транзистора n-типа (фиг. 2), затвор которого соединен с выходом второго генератора тока (8), сток через фильтры (17) соединен с затворами всех транзисторов вторых повторителей напряжения (4), а исток - через сопротивление - со вторым вводом питания (15).
Второй генератор тока (8) (управляемый) выполнен в виде биполярного транзистора (24) p-n-р типа А1893, база которого соединена с выходом операционного усилителя (25), коллектор - с задающим резистором (9), а эмиттер - через резистор - с первым вводом питания (14).
На неинвертирующий вход операционного усилителя (25) через сглаживающий RC-фильтр (26) подается сигнал с датчика тока (13), а на инвертирующий вход - потенциал источника опорного напряжения (27).
Источник опорного напряжения (27) выполнен в виде генератора стабильного тока на опорный диод (28). Источник (27) содержит биполярный транзистор Р-П-Р типа КТ9115, эмиттер которого соединен с первым вводом питания (14), а база -через резистор соединена с общим выводом (нулем питания). Коллектор упомянутого транзистора через цепь параллельно соединенных конденсатора (29), опорного диода (28) и подстроечного сопротивления (30) соединен с общим выводом (нулем питания). Выходом источника опорного напряжения (27) является движок подстроечного сопротивления (30).
Конденсатор (29) предназначен для плавной установки опорного напряжения при включении схемы и изменении положения движка подстроечного сопротивления (30). При включении питания на выходе источника опорного напряжения (27) начинает плавно возрастать опорное напряжение, которое поступает на один из входов операционного усилителя (25). Вместе с тем происходит плавное нарастание тока на измерительном сопротивлении датчика тока (13).
Датчик тока (13) выполнен в виде резистора, подключенного между средней точкой второй обмотки трансформатора (10) и общим выводом (нулем питания). Выходом датчика тока является точка соединения упомянутого резистора этого датчика со средней точкой второй обмотки трансформатора (10).
Первый выпрямительный блок (11) представляет собой два выпрямительных диода, соединенные катоды которых подключены к первому вводу питания (14). Аноды этих диодов соединены с концами первой обмотки трансформатора (10).
Второй выпрямительный блок (12) представляет собой два выпрямительных диода, соединенные аноды которых подключены ко второму вводу питания (15). Катоды этих диодов соединены с концами второй обмотки трансформатора (10).
Выпрямительные диоды выполнены в виде диодов SR30100.
Пример 2.
Выходной каскад выполнен аналогично примеру 1, за исключением следующего. V1 = +40 В, V2 = -
40 В.
Первый повторитель напряжения (3) низких частот (фиг. 4) выполнен в виде составного транзистора из двух параллельно соединенных биполярных транзисторов p-n-р типа, соединенных по схеме Шик-лаи с полевым транзистором n-типа. Второй повторитель напряжения (4) низких частот выполнен в виде составного транзистора из двух параллельно соединенных биполярных транзисторов n-p-п типа, соединенных по схеме Шиклаи с полевым транзистором р-типа. При этом соединенные истоки этих повторителей напряжения (3, 4) являются аналоговым выходом (2) низких частот. Фильтр низких частот (17) является по сути парой таких фильтров, включенных между его полюсами. Схема фильтра показана на
фиг. 4.
Первый повторитель напряжения (3) средних частот выполнен в виде составного транзистора по схеме Шиклаи с полевым транзистором n-типа на входе, а второй повторитель напряжения (4) средних частот выполнен в виде составного транзистора по схеме Шиклаи с полевым транзистором р-типа на входе. При этом соединенные истоки этих повторителей напряжения (3, 4) являются аналоговым выходом (2) средних частот. Фильтр средних частот (17) является по сути парой таких фильтров, включенных между его полюсами. Схема фильтра показана на фиг. 4.
Первый (3) и второй (4) повторители напряжения высоких частот выполнены аналогично одноименным повторителям (3, 4) средних частот. При этом соединенные истоки этих повторителей напряжения (3, 4) являются аналоговым выходом (2) высоких частот. Фильтр высоких частот (17) является по сути парой таких фильтров, включенных между его полюсами. Схема фильтра показана на фиг. 4.
Пример 3.
V1 = +40 В, V2 = -40 В. Выходной каскад (фиг. 5) содержит два аналоговых выхода (2), два первых повторителя напряжения (3), два вторых повторителя напряжения (4), два фильтра (17) (N = 2). В каждой из упомянутых двоек отличают аналоговые выходы, повторители и фильтры низких и средних частот.
При этом выходной каскад дополнительно содержит аналоговый выход (2) высоких частот, повторитель напряжения высоких частот (18), генератор тока высоких частот (19), фильтр верхних частот (21).
Первые (3) и вторые (4) повторители напряжения и фильтры (17) низких и средних частот выполнены аналогично примеру 2.
Повторитель напряжения высоких частот (18) выполнен аналогично первому повторителю напряжения высоких частот (3) по примеру 2. Сток этого повторителя (18) подключен к первому вводу питания (14), а его затвор - через фильтр верхних частот (21) - к выходу третьего повторителя напряжения (6). Схема фильтра верхних частот (21) показана на фиг. 5.
Генератор тока высоких частот (19) выполнен в виде составного транзистора по схеме Шиклаи с полевым транзистором n-типа на входе. Затвор этого составного транзистора, являющийся входом управления генератора тока высоких частот (19), соединен с выходом второго генератора тока (8), а исток -через сопротивление - со вторым вводом питания (15). Сток генератора тока высоких частот (19) соединен с истоком повторителя напряжения высоких частот (19) и через конденсатор - с аналоговым выходом высоких частот (2).
Аналогично примеру 1 выполнены резистор смещения (5), ускоряющий конденсатор (20), третий повторитель напряжения (6), схема установки нуля (23), первый генератор тока (7), второй генератор тока (8), датчик тока (13), первый выпрямительный блок (11), второй выпрямительный блок (12).
Реализация конструктивных элементов заявляемого изобретения не ограничивается приведенными выше примерами.
Описание работы выходного каскада
При использовании заявленного выходного каскада его вход (1) подключают к аналоговому выходу источника звука, преимущественно, к выходу цифро-аналогового преобразователя, а выходы - к устройствам воспроизведения звука. Вводы питания (14, 15) подключают к соответствующим зажимам источника питания. При включении питания происходит плавное нарастание тока на датчике тока (13).
Если напряжение питания V1 > V2, то ток из первой обмотки силового трансформатора (10) через первый выпрямительный блок (11) направляется в шину питания с напряжением V1. Далее ток через первые (3) и вторые (4) повторители напряжения течет в шину питания с напряжением V2, откуда через второй выпрямительный блок (12) направляется во вторую обмотку силового трансформатора (10). Далее из средней точки второй обмотки трансформатора (10) ток направляется в датчик тока (13). Напряжение, соответствующее измеренному значению тока, с датчика тока (13) подается на вход управления второго генератора тока (8), который регулирует ток через задающий резистор (9).
При этом в выполненном по примерам 1-3 выходном каскаде напряжение с резистора датчика тока (13) через RC-фильтр (26) подается на неинвертирующий вход операционного усилителя (25). В каскаде по примерам 1-3 сигнал рассогласования опорного и измеряемого напряжения подается на базу транзистора (24), который регулирует ток через задающий резистор (9) в зависимости от упомянутого сигнала рассогласования.
Если в определенный момент времени контролируемый ток увеличится, то второй генератор тока (8) увеличит свой выходной ток. Напряжение на задающем резисторе (9) увеличится. Это повлечет уменьшение тока первого генератора тока (7) и тока через резистор (5), отвечающий за смещение первых (3) и вторых (4) повторителей напряжения. Напряжение на входах управления этих повторителей (3, 4) уменьшится, что приведет к уменьшению тока через повторители (3, 4), то есть к уменьшению тока и через датчик тока (13).
Благодаря наличию фильтров (17) динамическое изменение контролируемого тока будет влиять на изменение тока через повторители (3, 4) по-разному в зависимости от АЧХ фильтров (17).
При отсутствии сигнала на входе (1) аналоговые выходы (2) имеют потенциал средней точки между V1 и V2. Т.к. по предпочтительному исполнению V1 = -V2, то при отсутствии сигнала на входе (1) аналоговые выходы (2) имеют потенциал земли. При подаче сигнала на вход (1) он повторяется по напряже
нию на выходах (2) с учетом АЧХ фильтров (17).
В заявляемом выходном каскаде заявляемый технический результат: "упрощение конструкции и повышение энергетической и экономической эффективности" достигается за счет того, что выходной каскад содержит по крайней мере N фильтров с различными амплитудно-частотными характеристиками, а также N> 1 последовательных цепей первого и второго повторителей напряжения, подключенных между первым и вторым вводами питания постоянным током. Точки попарного соединения первых и вторых повторителей напряжения являются выходами каскада, а входы управления первых и вторых повторителей напряжения в каждой из вышеупомянутых пар через один из фильтров соединены между собой резистором смещения. При этом выходной каскад также содержит
силовой трансформатор с двумя обмотками, каждая из которых выполнена со средним выводом. Концы первой обмотки через первый выпрямительный блок соединены с первым вводом питания, а концы второй обмотки через второй выпрямительный блок соединены со вторым вводом питания. Средние выводы упомянутых обмоток соединены с общим выводом питания;
третий повторитель напряжения, выполненный в виде истокового повторителя, вход которого соединен со входом выходного каскада, а выход через соответствующие фильтры соединен с входом управления каждого из первых повторителей напряжения;
первый генератор тока, выход которого через соответствующие фильтры подключен ко входу управления каждого из вторых повторителей напряжения.
Таким образом, технический результат достигается разделением выходных пар транзисторов и совмещением выходных пар с многополосным фильтром.
Промышленная применимость
Автором изготовлены опытные образцы заявленного устройства, испытания которых подтвердили достижение технического результата.
Заявляемое изобретение реализовано с применением промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть собрано на любом радиотехническом предприятии и найдет широкое применение в радиотехнике.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Выходной каскад, содержащий по крайней мере N фильтров (17) с различными амплитудно-частотными характеристиками, отличающийся тем, что выходной каскад содержит N> 1 последовательных цепей первого (3) и второго (4) повторителей напряжения, подключенных между первым (14) и вторым (15) вводами питания постоянным током, причем точки попарного соединения первых (3) и вторых (4) повторителей напряжения являются выходами (2) каскада, а входы управления повторителей напряжения (3, 4) в каждой из вышеупомянутых пар через один из фильтров (17) соединены между собой резистором смещения (5), при этом выходной каскад также содержит
силовой трансформатор (10) с двумя обмотками, каждая из которых выполнена со средним выводом, при этом концы первой обмотки через первый выпрямительный блок (11) соединены с первым вводом питания (14), а концы второй обмотки через второй выпрямительный блок (12) соединены со вторым вводом питания (15), при этом средние выводы упомянутых обмоток соединены с общим выводом питания;
третий повторитель напряжения (6), выполненный в виде истокового повторителя, вход которого соединен со входом (1) выходного каскада, а выход через соответствующие фильтры (17) соединен с входом управления каждого из первых повторителей напряжения (3);
первый генератор тока (7), выход которого через соответствующие фильтры (17) подключен ко входу управления каждого из вторых повторителей напряжения (4).
2. Выходной каскад по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит
второй генератор тока (8), выход которого соединен со входом первого генератора тока и задающим резистором (9);
датчик тока (13), выполненный с возможностью измерения тока через средние выводы трансформатора (10), причем выход датчика тока (13) соединен со входом управления второго генератора тока (8).
3. Выходной каскад по п.2, отличающийся тем, что датчик тока установлен в разрыв соединения среднего вывода первой обмотки трансформатора (10) с общим выводом питания, или в разрыв соединения среднего вывода второй обмотки трансформатора (10) с общим выводом питания, или в разрыв соединения первого выпрямительного блока (11) с первым вводом питания, или в разрыв соединения второго выпрямительного блока (11) со вторым вводом питания.
4. Выходной каскад по п.2, отличающийся тем, что второй генератор тока (8) выполнен в виде биполярного транзистора (24), база которого соединена с выходом операционного усилителя (25), неинвер-тирующий вход которого через сглаживающий RC-фильтр (26) соединен с датчиком тока (13), а инвертирующий вход - с источником опорного напряжения (27).
5. Выходной каскад по п.4, отличающийся тем, что он содержит три аналоговых выхода (2), три первых повторителя напряжения (3), три вторых повторителя напряжения (4), три фильтра (17), при этом
3.
три упомянутых фильтра (17) являются соответственно фильтрами низких, средних и высоких частот.
6. Выходной каскад по п.4, отличающийся тем, что он содержит два аналоговых выхода (2), два первых повторителя напряжения (3), два вторых повторителя напряжения (4), два фильтра (17), причем два упомянутых фильтра (17) являются соответственно фильтрами низких и средних частот, а выходной каскад дополнительно содержит аналоговый выход высоких частот, повторитель напряжения высоких частот (18), генератор тока высоких частот (19), фильтр верхних частот (21), причем повторитель напряжения высоких частот (18) и генератор тока высоких частот (19) последовательно подключены между первым (14) и вторым (15) вводами питания постоянным током, а точка их соединения подключена к аналоговому выходу высоких частот через конденсатор, при этом вход управления повторителя напряжения высоких частот (18) через фильтр верхних частот (21) соединен с выходом третьего повторителя напряжения (6), а вход управления генератора тока высоких частот (19) соединен с выходом второго генератора тока (8).
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025687
- 1 -
025687
- 1 -
025687
- 1 -
025687
- 1 -
025687
- 4 -
025687
- 7 -
|
