Повторитель напряжения

ИТЕТ СССР ИИ И ОТНРЫТИИГОСУД АРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОЬ ОПИСАН К АВТОРСКОМ Б Е ИЗсвил ЬСТВ бильн источи 81639, и). рого .ф(71) Особое конструкторское бюро Киевского управления проектно-монтаквыхработ(54) (57) ПОВТОРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ,садержащий первый транзистор, имеющийодин тип проводимости, включенный посхеме с общим коллектором база которэ-го является входом повторителя напряже:, ния, эмиттер через первый генератор см- . ого тока соединен с мной шаюйика питания, другая шина которого через второй генератор стабилыого тока соединена с одним выводом элемента сдвига уровня, а также управляемый источник напряжения, выполненный на втором транзисторе, имеющем другой тип проводимости, коллектор которого соединен с ;соответствующейшиной источника пита ния, о т л и ч а в щ и й с:я тем, что, с целью расширения динамического диана зона и повышения стабильности коеффи диента передачи,;коаюстор первого транзистора подшпочен к точке соедине ния второго генераторе стабильного тока с элементом сдвига уровня, база вго транзистора подключена к базе перво траВзнстора, а эмиттери другому вы воду элемента сдвига уровня.1020977 40 45 55 Изобретение относится к электронным устройствам общего назначения, в частности к усилителям (в том числе и импульсным), и может быть использовано в различных радиоэлектронных и измерительных схемах.Известны повторители напряжения, имеющие большоевхоаное и малое вуа /ходное сопротивления, облацающие высо ким быстродействием и малым временем задержки входного сигнала, а также ма лой погрешностью коэффициента передачи и его стабильностью в широком динамическом и частотных диапазонах входного сигнала.Известен повторитель напряжения, со держащий двухколлекторный транзистор вкачестве усилительного элемента, вход которого гальванически связан с вторым коллектором этого транзистора, а через резистор - с нагрузкой эмиттерного повторителя, представляющий собой генератор стабильного тока. Вход эмиттерного повторителя непосрецственно связан с коллекторной нагрузкой из резистора и диода с первым коллектором транзистора Г 13;В данном устройстве вход и выход всего повторителя напряжения охвачены , отрицательной обратной связью, что уменьшает быстродействие и снижает ча стотный циапазон. Хотя эго устройство. и обладает коэффициентом перецачи в рабочей области частот, близким к еци нице, однако погрешность коэффициента передачи изменяется в зависимости от амплитуды вхоцного сигнала,Наиболее близким к предлагаемому является повторитель напряжения, содержащий первый транзистор, имеющий один тип проводимости, включенный по схеме с общим коллектором, база которого является входом повторителя нанряжения, эмиттер черэз первый генератор стабиль. ного тока соединен с оцйой . ши ной источника питания, другая шина которого через второй генератор стабильно го тока соединена с одним выводом эле мента сдвига уровня, а также управляе мый источник напряжения, выполненный на втором транзистореу имеющем другОй тип проводимости, коллектор которого соециней с соответствующей шиной источника питания 2.Данное устройство обладает узким динамическим, диапазоном, так как транзисторы управляемого источника напряжения и эмиттерного повторителя включены каскадно. Это приводит к тому, что при определенном значении амплитуаы вхоаного сигнала транзистор управляемого источника напряжения выходит из линейного режима и это, в свою очередь, вызывает смешение рабочей точки транзистора эмиттерного повторителя, Кроме того,цанное устройство обладает невысокимбыстродействием (или узким частотным0 - , диапазоном),так как управление работойтранзистора управляемого источника напряжения происхоцит с выхоца устройствав цепь базы этого транзистора через резистор, наличие которого в устройствеснижает также и динамический диапазон15Для достижения необходимой взаимозависимости частотного и динамическогодиапазонов значения используемого в прототипе элемента сдвига уровня должноиметь определенную величину. Его кали20 чие на зависимую величину сужает частотный диапазон (причем, чем выше сопротивление, тем,ниже быстродействие илиже частотный диапазон), так как частотные свойства каскада на транзисторе5 определяются величиной сопротивления Йбазы, Кроме того, путем регулированияположения рабочей точки транзистораэмиттерного повторителя от выхоаа устройства, кроме погрешности самого трамЗ 0 зистора эмиттерного повторителя, вносится погрешность еше и от управляемогоисточника напряжения, что повышает потърешность коэффициента переаачи устройства. в целом,35 Цель изобретения расширение динаймического циапазона и повышение стабильности коэффициента передачи. Поставленная цель достигается тем, что в повторителе напряжения, содержащем первый транзистор, имеющий оцин тип проводимости, включенный по схеме с общим коллектором, база которого яв ляется входом повторителя напряжения, эмиттер через первый генератор стабиль ного тока соединен с одной шиной источника питания, другая шина которого через второй генератор стабильного токасоединена с одним выводом элемента 50 сдвига уроння а также управляемьф исто чник напряжения, выполненный на втором транзисторе, имеющем другой тип про водимости, коллектор которого соединен с соответствующей шиной источника питания, коллектор первого транзистораподключен к точке соецинения второгогенератора стабильного тока с элементомсдвига уровня, база второго транзистораподключена к базе первого транзистора,3 1020977 Ва эмиттер к цругому вывоцу элемента Таким рбраэом, напряжение коллекторсцвига уровня, эмиттер 0 кэпеРвоо тра зистоРа 3. ЯвдиНа чертеже прецставлена принпипиаль ется постоянной величиной, что очевицно ная электрическая схема повторителя на- из выраженияпряжения, 5(кэ (В + б 2 0 с вьюкэ 1 ВХ бэ 2 Поцставляя значение Оиз (2),1 О полуффгОкэ 1 06Ос+ (3 Ьэ 1(4) Повторитель напряжения соцержитпервый и второй транзисторы 1 и 2, первый и второй генераторы 3 и 4 стабильного тока, элемент 5 сдвига уровня,источник 8 питания.Повторитель напряжения работает следующим образом.Рассмотрим режимы работы первого ивторого транзисторов 1 и 2 пдя различных,значений напряжений на входе устрсйства.Постоянство вацений напряжений на перехоцах база - эмиттер Об первого ивторого транзисторов 1 и 3 опрецеляетсятолько стабильностью величин токовэмиттеров, которые Опрецеляются толькопостоянствам токов первого и второго. генераторов 3 и 4 стабильного тока, Величины 0,5 э, ОПРецелиютсЯ типом выбевраиных транзйсторов и не зависят отвеличины вхоцного напряжения устройства, т,е, О =сопэЕ. Падение напряже .ния на элемейте 5 сцвига уровня и егостабильность опрецеляется только величиной и стабильностью тока второго генератора 4 стабильного тока. Напряжение на перехоце коллектор-база 05первого транзисторе Х опрецеляется суммой напряжения перехоца Об второготранзистора 2 и напряжения 05 на элементе 5 сцвига уровнй и имеет постояннае значение.Ц 5, =ВО +0 .Выхоцное напрнжение 0 ь, УстРойстваопрецеляется разностью (йлй суммой взависимости от выбранного типа провадимости транзисторов) между входнымнапряжением О , и падением напряженияна перехоце база - эмиттер первого транзистора Х, т.е,"Мх="вх- (ЬМ Таким образом, работа первого транзистора Х определяется неизменностьюположения его рабочей точки во всем цннамическом циапазсне устройства, Положение рабочей точки по напряжению устанавлнвается элементом 5 сцвига,уровня 2 О В зависимости От требуемых условий работы всего устройства. Исходя из (1)и (4), очевицно, что цинамический пиала, зон ограничивается такой величиной напряжения на входе, при которой начинает р 5 проявляться смещение рабочей точки первого транзистора 1. А это смещение происхоцит только тогца, когца .режим второго транзистора 2 управляемого источника напряжения ужене нахоцится влинейном режиме или когда напряжениехотя бы на оцной паре электроцов второго транзистора 2 выхоцит из этого режима.Сигнал управления на второй транзис35тор 2 в устройстве лопается с вхоца, ане с выхоца (как в прототипе) и поэтому не соцержит цестабилизирующнх факторов, обусловленных нестабильностьюкоэффициента передачи эмиттериого повто 40 Рителя на первом транзисторе 1Таким образом, благщаря стабилизации режима работы первого транзистораэмиттерного повторителя достигается раоширение частотного и.цинамического цнапа зонов Увеличение быстроцействия, павы 45щенке стабильности,коэффициента перецачив цинайическом циапазоне вхоцных сигна.лов.Составитель И, ВоцяхинаРецактор А. Мотыль Техрец О. Непе Корректор Г. ОгарЗаказ 3915/49 Тираж 936 Поцписное ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., ц, 4/5 Филиал ППП Патент", г, Ужгороц, ул. Проектная, 4