Операционный усилитель

Союз Советских Социалистических Реслублик(23) Приоритет -Государственнын комитет Совета Министров СССР по лолам изобретенийи открытий публиковано 05.04,78. Бюллетеньта опубликования описания 16.05.78. П, Домнин, О. Г. Крюков и Д, П. Федоров 1) Заявитель ронежский политехнический институт(54) ОП ЕРАЦИ О Н Н Ъ й У СИЛ И ТЕЛ Ь Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при конструировании аналоговых вычислительных машин, высокодобротных активных фильтров и усилительных каскадов.Известен операционный усилитель, содержавший входной дифференциальный, каскад, выполненный на транзисторах, к коллекторам которых,подключены базы транзисторов цепи смещения уровня, эмиттер каждого из которых соединен с соответствующей шиной питания, инвертпрующий каакад на транзисторе и выходной каскад, выполненный на транзисторах противополоиного типа, проводимости.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.Для этого в операционном усилителе, содержащем входной дифференциальный каскадвыполнечный на транзисторах, к коллектОрам которых подключены базы транзисто,ров цепи смещения уравня, эмиттер каждого из которых соединен с соответствующей шиной питания, инвертируюший каскад на транзисторе и выходной каскад, выполненный на транзисторах противоположного типа проводимости, коллектор одного из транзистороч цепи смещения уровня соединен с базой транзистора инвертируюшего каскада, коллектор которого и коллектор другого транзистора цепи смешения уровня соединены с базами транзисторов соответствующих, плеч выходного каскада через дополнительно введенные усилительные .каскады, каждый пз которых выполнен на транзисторах, включенных по каскадной схеме ОЭ-ОБ, при этом тип проводп мости транзисторов каждого введенного усилительного каскада, противоположен типу проводимости транзистора соответствующего плеча выходного каскада.На чертеже представлена принципиальная 0 электрическая схема предлагаемого устройства.Операцпонсный усилитель содержит входной дифференциальный каскад, выполненный на транзисторах 1, 2, к коллекторам, которых подключены базы транзисторов 3, 4 цепи смещения уровня, эмпттер каждого из которых соединен с соответствующей шиной 1 питания, инвертируюший каскад на транзисторе 5 н выходной каскад, выполненный,на транзисто рах б, 7,противоположного типа проводимости, при этом, коллектор одного 3 из транзисторов цепи смешения уровня соедпнен,с базой транзистора 5 инвертпрующего каскада, коллектор, которОГО и коллектор др ГОГО 4 25 транзистора цепи смещения уровня соединеныс базами транзисторов б, 7 соответствующих плеч выходного каскада через дополнительно введенные усилительные каскады, каждый пз которых, выполнен на транзисторах 8, 9 и 10, 11, включенных по каскадной схеме ОЭ - ОБ. з 0 Устройство работает следующим образом,Усиленцый входным диффсрецциаль)нымкаскадом сигнал поступает на оазы транзисторов 3, 4 цепи смещения уровня. С коллектора транзистора 1 сигнал поступает ,на базутранзистора 3, а с коллектора транзистора 3поступает на базу транзистора б цнвертируюгцего каска)да. Инвертирова)нныЙ по фазе сигнал поступает на базу транзистора 8 усилителя мощности.Таким образом, на базах транзисторов 3, 1011 дифференциа)льный сигнал превращается в.Синфазный, затем усиливается каскаднымисхемамц ОЭ, - ОБ на транзисторах 8, 9 и 10,11 подается на базы транзисторов О, 7 выходного каскада, усиливается на их коллекторах)подключенных к выходу усилителя и складывается в фазе,Общий коэффиццент усиления по напряжению на нагрузке, разной 10 О,я, состазляет20 - 40 тыс. 20Поскольку в усилителе отсутствуют резистор)ные )нагрузочные цепи, предста)вляющиераспределенные 1 хС-цепи, а введенные усилительные каскады являются каскадными уси.лителями, частотный диапазон которых значительно расширяется вследствие зкранирующего дейспвия базовых цепей транзисторов 9 - 10, и уменьшено общее число фазоинверсных,каскадов, полоса усилцваемых частоти быстродействие всего усилителя в режимеболыпого сигнала значительно увеличиваются(полоса Л/ 5 МГпбыстродейспвие 5)10000 вклеек). При поступлении на входы усилителя сигналов помехи общего вида (синфазных сигналов) и при колебаниях напряжений источников питания )на базы транзисторов 3, 4 подаотся сигналы одинаковые илцочень близкие по амплитуде и фазе.Так как сигнал с коллектора транзистора3 дополнительно инвертируется на,коллекто ре транзистора 5, то на базы транзисторов В и 11 поступают противофазные сигналы, близкие по амплитуде. Затем они усиливаются ка:каднымц усилп елями и на коллекторах транзисторсв 6) 7 складьваются в противофазе, т. е. происходит вычитание синфазных сигналов. В рез льтате эого усиление сигна- ЛОВ помех значительно уменьшастся, т. в вь)ходном каскаде операционного усилителя дополнительно подавляются все виды по)мех, в результате чего общая помехоустойчивость возрастает 1 коэффцциент подавления помех общего вида превосходит 100 дБ).Фо)р мула цзобетснцяОперационный у)силитсль, содержащий входной дифференциальный каскад, выполненный,ца транзисторах, к,коллекторам которых подклочены базы транзисторов цепи смещения усвця, эмцттер каждого из которых соединен с соответствующей шиной питания, иивертцрующий каскад на транзисторе и выходной каскад, выполненный на транзисторах противоположного типа, проводимости, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью по)вышенця помехоустойчи)вости, коллектор одного цз транзисторов цепи смещения уровня соединен с оазой транзистора инввртцрующего,каскада, коллектор котсрого ц коллектор другого тр а из исто ра цепи смещения уровня соединены с базами транзисторов соответствующих плеч )выходного каакада через дополнительно введенные,усилительные каскады, каждый из ,которых, выполнен на тра)нзисторах, включенных по каскадной схеме ОЭ - ОБ, при этом тип,проводимости транзисторов каждого введенного усилительного каскада противоположен типу проводимости транзисто)ра соответствующего плеча выходного каскада.