Дифференциальный усилитель

Номер патента: 1104648

Автор: Грошев

ZIP архив

Текст

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН И 3 Н ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЙО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Ок.тябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институтеим, С,М. Кирова(54) (57) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ,содержащий входной дифференциальцай каскадна первом и втором транзисторах, имеющиходну структуру, эмиттеры которых объединены,а коллекторы через первый и второй резисторысоединены с первой шиной источника питания,выходной каскад на третьем н четвертом транзисторах, имеющих другую структуру, включенных по схеме с общим эмиттером, базы кото.рых соединены с коллекторами соответствен.но первого и второго транзисторова коллекторы через соответственно третий н четвертыйрезисторыс первым выводом резистора обратной связи, второй вывод которого соединенс второй шиной источника питания, причемколлектор четвертого транзистора соединен снагрузкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения входного синфазногодиапазона при одновременном увеличении нагрузочной способности, введены первый и второйдополнительные транзисторы, имеющие ту жеструктуру, что и структура первого и второгоуказанных транзисторов, база и коллектор первого и база второго дополнительных транзисторов объединены, эмиттер первого дополнительного транзистора подключен к второй шинеисточника питания, эмиттер второго дополни.тельного транзисторак первому выводу резистора обратной связи, а его коллекторкэмиттерам первого и второго транзисторов.Изобретение относится к радиотехнике иможет использоваться в устройствах радиоэлек.тропики широкого применения, а именно вкачестве составного элемента операционных уси.лителей, компараторов и цифровых схем, 5Известен дифференциальный усилитель, содержащий два дифференциальных каскада уси.ления, источник тока смещения для первогодифференциального каскада, элементы нагрузкиэтого каскада, источник тока смещения для 1 Овторого дифференциального каскада, причем элементы нагрузки входного и вы.ходного каскадов подключены к разнымшинам источника питания, причем цепь обратной связи по синфазному сигналу дифференци 15ального усилителя (ДУ) содержит биполярныйтранзистор. структура которого совпадает сструктурой транзисторов выходного каскада,эмиттер этого транзистора соединен с соответ.ствующей шиной источника питания, а база 20и коллектор подключены соответственно к выходам источников тока смешения выходногои входного дифференциальных каскадов 1),Эа счет обратной связи в этой схеме устанавливается необходимый ток смецения вход. 25ного дифференциального каскада и всего ДУ вцелом. Диапазон изменения тока на выходеэтого устройства равен току, отдаваемому.источником тока смещения выходного каскада,поэтому нагрузочную способность и скорость З 0нарастания усилителя можно увеличивать лишьзасчет увеличения токов смещения в каска.дах, т.е, при снижении экономичности устройства,Выходное сопротивление ДУ велико, поэто.му для работы с низкоомными нагрузкаминеобходим усилитель мощности,Наиболее близким по технической сущностик изобретению является дифференциальныйусилитель, содержаший входной дифференциальный каскад на первом и втором транзис..торах, имеющих одну структуру, эмиттеры которых объединены, а коллекторы через первыйи второй резисторы соединены с первой шиной источника питания, выходной каскад натретьем и четвертом транзисторах, имеюших)другую структуру, включенных по схеме с общим эмиттером, базы которых соединеныс коллекторами соответственно первого и второго транзисторов, а коллекторы через соот 50ветственно третий и четвертый резисторы. спервым выводом резистора обратной связи,второй вывод которого соединен с второй шиной источника питания, причем коллектор четвертого транзистора соединен с нагрузкой (2,55Однако рабочий режим каскадов дифферен.цнального усилителя зависит от приложенного к его входам синфазного напряжения, причем изменение этого напряжения сопровождается1изменением важнейших параметров ДУ, такихкак дифференциальный коэффициент усиления,частотные характеристики и тд.Цель изобретения . расширение входного синфаэного диапазона при одновременном увеличении нагрузочной способности,Цель достигается тем, что в дифференциальный усилитель, содержащий входной дифференциальный каскад на первом и втором транзисторах, имеющих одну структуру, эмиттерыкоторых объединены, а коллекторы через пер.вый и второй резисторы соединены с первойшиной источника питания, выходной каскадна третьем и четвертом транзисторах, имеющихдругую структуру, включенных по схеме с об.шим эмиттером, базы которых соединены сколлекторами соответственно первого и второ.го транзисторов, а коллекторы через соответственно третий и четвертый резисторы - с первым выводом резистора обратной связи, второйвывод которого соединен с второй шиной ис.точника питания, причем коллектор четвертоготранзистора соединен с нагрузкой, введены пер.вый и второй дополнительные транзисторы, имеющие ту же структуру, что и структура перво.го и второго указанных транзисторов, база иколлектор первого и база второго дополнительных транзисторов объединены, эмиттерпервого дополнительного транзистора подключенк второй шине источника питания, эмиттер второго дополнительного транзистора . к первомувыводу резистора обратной связи, а его коллектор . к эмиттерам первого и второго транзисторов,На чертеже представлена принципиальнаяэлектрическая схема дифференциального усилителя.Дифференциальный усилитель, содержащийвходной дифференциальный каскад (ДК) напервом и втором транзисторах 1 и 2, первыйи второй резисторы 3 и 4, выходной каскад натретьем и четвертом транзисторах 5 и 6, тре.тий и четвертый резисторы 7 и 8, первый ивторой дополнительные транзисторы 9 и 10, резистор 11 обратной связи, нагрузка 12.Дифференциальный усилитель работает следующим образом.Ток смещения для первого и второго тран.зисторов 1 и 2 задается вторым дополнительным транзистором 10, база. которого подключена к первому дополнительному транзистору 9в диодном включении, а эмиттер через резистор 11 обратной связи подключен к шинеисточника питания,ДУ охвачен отрицательной обратной связьюпо синфаэлому сигналу за счет подключениятретьего и четвертого резисторов 7 и 8 к эмиттеру второго дополнительного транзистора 10,транзисторов 1 и 2 или второго дополнитель. ного транзистора 1 О.ДУ обладает также широком динамическим диапазоном по выходу, что совместно с высокой нагруэочной способностью ДУ позволяет использовать его без специализированного усилителя мощности. Свойства выходного каскада позволяют работать на нагрузку с значительной шунтируюшей емкостью, обеспечивая малую задержку распространения,Это расциряет область применения предла. гаемых дифференциальнь 1 х усилителей, используемых не только как составную часть операционных усилителей и компараторов, но и при загните транзйсторов выходного каскада от режима насыщения, в качестве логического элемента (усилителя-инвертора) с высокими показателями по быстродействию, помехозащищенности и нагрузочной способности. Состав ител Техред Л,М ктор Н. Пушненкова Заказ 5320 Тираж 862ПИ Государственного комитета СССелам изобретений и открытий, Москва, Ж, Раушская наб д. 4 Подписное Н 130 ППП "Патент", г. Ужгород,Фил оектная, 4 з 110464Для нагрузки 12 обратная связь по сипфазному сигналу является параллельной обратной связью по току, которая, совместно с отсутствием токоограничивающих элементов в эмит тсрах третьего и четвертого транзисторов 5 и 6 позволяет получить высокие показатели по нагруэочной способности и быстродействию ДУ, при этом дифференциальный коэффициент уси.- ления слабо зависит от сопротивления несим метричной нагрузки. 1 ООднако за счет того, что эмиттеры первого и второго транзисторов 1 и 2 соединены с резистором 11 обратной связи через высокое внутреннее сопротивление генератора тока, выполненного на втором дополнительном тран. зисторе 1 О, коэффициент усиления по синфазному сигнапу ДУ много меньше единицы, а параметры ДУ стабильны в широком диапазоне синфазных входных напряжений. При этом до. пустимый входной синфаэный диапазон ЛУ ог. раничен лишь насыщением первого и второго

Смотреть

Заявка

3308847, 26.06.1981

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНТРОСКОПИИ ПРИ ТОМСКОМ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОМ ИНСТИТУТЕ ИМ. С. М. КИРОВА

ГРОШЕВ ВЛАДИМИР ЯКОВЛЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H03F 3/45

Метки: дифференциальный, усилитель

Опубликовано: 23.07.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1104648-differencialnyjj-usilitel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Дифференциальный усилитель</a>

Похожие патенты