Операционный усилитель

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в операционных усилителях, усилителях низкой частоты, компараторах и других устройствах аналоговой техники в интегральном исполненииИзвестен операционный усилитель, в котором несимметрия в нагрузке первого каскада приводит к сильной зависимости напряжения смещения и разности входных токов от величины тока в нешнего з адающего ге нератора11 Однако применение на входе транзисторов р-п-р типа с боковой инжекцией, имеющих большой разброс коэффициента усиления тока, приводит кбольшим. разбросам .входных токовоперационного усилителя,Наиболее близким к изобретению Щпо технической сущности являетсяоперационный усилитель, содержащийвходной дифференциальный каскад,каждое плечо которого выполнено покаскадной схеме, с несимметричнойнагрузкой в виде первого отражателятока на транзисторах с резисторамив эмиттерных цепях, вход которогосоединен с первым плечом, а выходс вторым плечом входного дифферен- ЗОциального каскада, выход которогочерез эмиттерный повторитель соединен с базой дополнительного транзистора, последовательно соединенныеусилительный и выходной двухтактныйкаскады, а также задающий генератортока, выход которого соединен свходом второго отражателя тока, ачерез третий и четвертый отражателитока -с входом усилительного каскада 2. 40Однако в известном операционномусилителе с увеличением тока задающего генератора тока увеличиваетсянапряжение смещения и разность входных токов, а также ограничивается 45сверху диапазон токов задающегогенератора тока, определяемый работоспособностью всего операционногоусилителя.Цель изобретения - уменьшение на- гопряжения смещения и .разности входныхтоков операционного усилителя прирасширении диапазона допустимыхзначений тока задающего гечераторатока,55Цель достигается тем, что в опера-ционный усилитель, содержащий входной дифференциальный каскад, каждоеплечо которого выполнено по каскадной схеме, с несимметричной нагрузкой в виде первого отражателя токана транзисторах с резисторами вэмиттерных цепях, вход которого соединен с первым плечом, а выход - свторым плечом входного дифференциального каскада, выход которого 65 через эмиттерный повторитель соединен с базой дополнительного транзистора, последовательно соединенные усилительный и выходной двухтактный каскады, а также задающий генератор тока, выход которого соединен с входом второго отражателя тока, а через третий и четвертый отражатели тока - с входом усилительного каскада, введены дополнительный эмиттерный повторитель, дополнительный резистор и дополнительный отражатель тока, вход которого соединен с задающим генератором тока, а выход с выходом дополнительного эмиттерного повторителя, вход которого соединен с входом первого отражателя тока, дополнительный транзистор, коллектор и база которого объединены и подключены к выхоцу второго отражателя тока, а эмиттер через дополнительный резистор соединен с входом усилительного каскада, имеет структуру, противоположную структуре транзистора эмиттерного повторителя,На чертеже представлена схема операционного усилителя.Операционный усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1, первый отражатель 2 тока на транзисторах 3,4 и с резисторами 5 и б, эмиттерный повторитель на транзисторе 7, дополнительный эмиттерный повторитель на транзисторе 8, ,цополнительный транзистор 9, усилительный каскад на транзисторе 10, выходной двухтактный каскад 11, дополнительный резистор 12, задающий генератор 13 тока, второй, третий и четвертый отражатели 14 - 1 б тока, дополнительный отражатель 17 тока, отрицательная и положительная шины 18 и 19 источника питания, конденсатор 20.Операционный усилитель работает следующим образом.Резисторы 5 и б служат для уменьшения напряжения смещения и разности входных токов, увеличения коэффициента усиления операционного усилителя и могут быть использованы для балансировки. Номинал дополнительного резистора 12 выбирается таким, чтобы в режиме баланса падение напряжения на нем за счет протеания тока задающего генератора 13 тока было равно падению. напряжения на резисторах 5 и б в эмиттерных цепях транзисторов 3 и 4 при любом значении тока задающего генератора 13 тока.,Цополнительный транзистор 9 в диодном включении служит для повышения потенциала коллектора транзистора 4 обеспечивая практически нулевое напряжение на коллекторном переходе этого транзистора при низких значениях тока задающего генератора 13 тока. при . в т падение на1084960 Составитель И.БодяхинаРедактор П.Коссей Техред И,Метелева Корректор А.Дзятко Заказ 2034/52 Тираж 862 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и .открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,4 пряжения на эмиттерном переходе дополнительного транзистора 9 определяется током с второго отражателя 14 тока.Для симметрирования входного дифференциального каскада 1 ко второ му плечу его подключен дополнительный эмиттерный повторитель на транзисторе 8 и дополнительный отражатель 17 тока, аналогичные эмиттерному повторителю на транзисторе 7 10 и второму отражателю 14 тока.Конденсатор 20, включенный в цепь отрицательной обратной связи усилительного каскада на транзисторе 10, обеспечивает устойчивую работу операционного усилителя при глубоких обратных связях.Потенциал коллектора транзистора 4 определяется как сумма падений напряжений на эмиттерных переходах дополнитеьного транзистора 9 и транзистора 10 - плюс падение напряжения на:дополнительном резисторе 12, минус падение напряжения на эмиттерном переходе транзистора 7. С увеличением тока задающего гене 25 ратора 19 линейно увеличивается как эмиттерный ток транзисторов 3 и 4 первого отражателя 2 тока, так и ток четвертого, отражателя 16 тока, при этом повышается относительно отрицательной шины 18 источника питания не только потенциал баз транзисторов 3 и 4, но и потенциал коллектора транзистора 4.Если номинал дополнительного резистора 12 выбрать иэ условия, чтобы падение напряжения на нем за счет протекания тока четвертого отражателя 16 тока в режиме баланса было равно падению напряжения на резисторах 5 и б первого отражателя 2 тока, то с увеличением тока задающего генератора 13 тока напряжение на коллекторном переходе транзистора 4 практически будет равно нулю (аналогично транзистору 3) при любых значениях тока задающего генератора 13 тока.Таким образом, введение дополнительного резистора 12 уменьшает зависимость напряжения смещения и разности входных токов от значения тока задающего генератора 13 тока и расширяет диапазон допустимых значений тока задающего генератора 13 тока.