Операционный усилитель на кмдп-транзисторах

)5 Н 03 РЗ/4 ТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(57) Изобретение относится к усилительнойтехнике, Цель изобретения - повышение помехоустойчивости путем стабилизации токов, потребляемых от источников питания,В операционном усилителе на КМДП-тоанзисторах используется входной дифференциальный каскад 1 ьыходной каскад 2, выполненный нз перво;: и втором КМДП-транзисторах 3, 4, дополнительный каскад 5, выполненный на третьем и четвертом КМДП-транзисторах б, 7, и отражатель 8 тока, выполненный на пятом и шестом КМДП- транзисторах 9, 10. Дополнительный каскад 5 и отражатель 8 тока при определенных топологических соотношениях транзисторов, на которых они выполнены, обеспечивают стабильность Оков, по-ребляемых от источника питан: ". При любой величине водоо сигнала;и, протекающие по обеим шинам источника питания и по общей шине, оказываются постоянными и не зависящими от величины входного сигнала, В результате повышается электромагнитная совместимость предлагаемого устройства с другими элементами в составе БИС, подключаемыми к тем же самым шинам. , ил.Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в усилителях различного назначения, особенно тех, которые входят в состав аналоговых и аналого-цифровых больших интегральных схем на КМДП-транзисторах.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости путем стабилизац и токов, потребляемых от источников питания.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема операционного усилителя на КМДП-транзисторах.Устройство содержит входной дифференциальный каскад 1, входной каскад 2 на первом и втором КМДП-транзисторах 3 и 4, дополнительный каскад 5 на третьем и четвертом КМДП-транзисторах б и 7 и отражатель 8 тока на пятом и шестом КМДП-транзисторах 9 и 10,Операционный усилитель на КМДП- транзисторах работает следующим образом.Входной дифференциальный каскад 1 усиливает разность сигналов, подаваемых между инвертирующим и неинвертирующим входами. Выходной каскад 2 обеспечивает дополнительное усиление сигналов, Тапологига третьего и четвертого КМДП- транзистооав б и 7 и КМДП-транзисторов отражателя тока выбирают таким образом, что при нулевом уровне выходного напряжения, когда ток в нагрузку, подключаемый между выходом и общей шиной, отсутствует (А=0), ток шестого транзистора 6 равен току первого транзистораз, Последний в этом случае равен току второго транзистора 14:1 о= з=-14, (1) При изменении входного сигнала меняется уровень выходного напряжения и, спедовательна, ток в нагрузке. Поскольку ток 4 постоянен, то изменения оков 1 н и 1 з всегда равны по величине и противоположны по знаку; 1 н=- Ь 1 з.Изменения токов первого и шестого транзисторов 3 и 10 также противоположны, очевидно, и по знаку, так как увеличение тока первого транзистора 3 приводит к росту тока третьего транзистора б, что вследствие и остоянства тока четвертого транзистора 7 вызывает уменьшение тока пятого транзистора 9 и, следовательно, тока шестого транзистора 10. Топологию транзисторов б. 7, 9 и 10 можно выбрать таким образом, что изменения токов первого и шестого транзисторов 3 и 10 будут равны по абсолютной величине:Ь 13 Ь 1 а. (2)Тогда сумма токов первого и шестага транзисторов 3 и 10 всегда постоянна и равна 214, Поэтому при изменении уровня35 40 45 50 5 10 20 25Ъ выходного напряжения и изменении тока в нагрузке токи в шинах питания и общей шине остаются постоянными. Это исключает воэможность влияния предлагаемого устройства на рабату других элементов электронного устройства или БИС, подключаемых к тем же самым шинам питания и общей шине, и таким образом увеличивает электромагнитную совместимость устройства с этими элементами. Можно показать, чго для выполнения условия (2) ребуется обеспечитьаз = (а 6/а)аа, (3) где а обозначает очноше ие Л 1 Р 1 ширины канала 1-го транзистора х ега длине.При этом отношение токов второго и четвертого транзисторов 4 и 7 неаахадимо выбирать следующим:14/17 = - %р гху = х 10/229 (4) Удовлетворение топопогическим соотношениям (3) и (4), обеспечивающим выполнение условий (2) и (1), путем задания соответствующих размеров транзисторов 3, 4, б, 7, 9 и 10 позволяет полностью стабилизировать токи устройства в шинах источника питания и общей шине,Операционный усилитель на КМДП-транзисторах с такой же стабильностью потребляемого тока и улучшенной электромагнитной совместимостью может быть реализован путем замены р-канальных транзисторов на и- канальные и изменения полярности напряжений на шинах источника питания,Формула изобретения Операционный усилитель на КМДП- транзисторах, содержаший входной дифференциальный каскад и выходноЙ каскад, выполненный на первом и втором КМДП- транзисторах, причем первый КМДП-транзистор включен по схеме с общим истоком, а второй КМДП-транзистор включен по схеме генератора тока, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости путем стабилизации токов, потребляемых ат источников питания, в него введены дополнительный каскад, выполненный на третьем и четвертом КЧДЛ-транзисторах, причем третий КМДП-транзистор включен по схеме с общим истоком, а четвертый КМДП-транзистор включен по схеме генератора тока, и отражатель тока, при этом затворы первого и третьего, второго и четвертого КМДП-транзисторов попарно объединены, вход отражателя тока подкпючс н к выходу дополнительного каскада, выход - к обшей шине, а его общий вывод к истокам первого и трет ега КМДП-транзисторов.