Широкополосный усилитель

(51)4 Н 03 Р 3/42 ИЕсй 11 ( г ь САНИЕ И ТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ палевой транзистор (ПТ) 1, три дополнительных ПТ 2 - 4, три источника опорного напряжения (ИОН) и конденсатор 8, В У по и. 1вводится ИОН 5 и ПТ 3, который включенпо схеме истокового повторителя. Напряжениеисточника питания выбирается таким, чтобывсе ПТ в схеме находились в активном режимеодновременно, а напряжение ИОН 5 составлялоего половину. В У по пп. 2 и 3 за счет вклю:чения ПТ 4 и ИОН 6 обеспечивается заданиеоптимального рабочего режима ПТ 1, что даетуменьшение фактора шума. При обеспечениисогласования входного сопротивления с сопротивлением источника входного сигнала обеспечивается еще большее уменьшение фактора.шума. В У по п. 4 при включении. по схемес общим затвором ПТ 3 обеспечивается повышение коэф, усиления, Приводится схема поп. 3,3 з,п. ф-лы, 4 ил,гапз. кро. ощГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Московский институт электронной техни(57) Изобретение относится к области миэлектроники. Уменьшаются потребляемая мность и фактор шума и увеличивается коэфусиления. Усилитель (У) содержит входной ииЯОап 1239837 А 1ЗО Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для усиления импульсных и гармонических сигналов в широ,-. ком диапазоне частот.Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности и фактора шума и увеличение коэффициента усиления.На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема предложенного широкополосного усилителя по и. 1 формулы изобретения; ца фиг, 2 - то же, по п 2 формулы изобретения; на фиг. 3 - то же, по п. 3 фор. мулы изобретения; на фиг. 4 - то же, по п.4 формулы изобретения при й = 3.Предложенный широкополосный усилитель содержит входной полевой транзистор 1, пер-. вый 2, второй 3. и третий 4 дополнительные полевые транзисторы первый 5, второй 6 и третий 7 источники опорного напряжения и конденсатор 8.Предложенный широкополосный усилитель по и. 1 формулы изобретения работает следующим образом.Входной сигнал поступает на затвор входного полевого транзистора 1. Поскольку второй дополнительный полевой транзистор 3 . находится в активном режиме, то со стороны истока он имеет выходное сопротивление В = 1 /9, где 9 - крутизна второгоб 3дополнительного нолевого транзистора 3. Это выходное сопротивление является нагрузкой для входного полевого транзистора 1 по переменному сигналу. Поэтому коэффи. циент усйления по напряжению должен составить К = д /9, где 9 - крутизна входного полевого транзистора 1.Чтобы обеспечить высокий коэффициент усиления приходится использовать полевые транзисторы с существенно разными крутизнами. Согласовать их по току удается путем частичной компенсации тока входного полевого транзистора 1 током первого дополнительного полевого транзистора 2, выходное сопротивление которого в активном режиме со стороны стока весьма велико. Поэтому подключение первого, дополнительного: полевого транзистора 2 параллельно второму дополнительному полевому транзистору 3 мало изменяет коэффициент усиления,Стабильность рабочей точки обеспечивается тем, что второй дополнительный полевой транзистор 3 включен по схеме истокового повторителя и при выполнении условия 9= 9 + 9, где 9 - крутизна первого, дополнительного полевого транзистора 2, повторяет напряжение первого источника 5 опорного напряжения без сдвига, Напряжение источника питания выбирается таким образом, чтобы все транзисторы в схеме могли находиться в активцом режиме одцоврсмеццо.При этом напряжение первого источника 5опорного цапряжеция должно составлятьпримерно половину напряжения источникапитания. Если учесть собственное выходноесопротивление полевых транзисторов со стороны стока, то можно получить коэффициентусиления К" (2 - 4),В пшрокополосцом усилителе по пп, 2 и3 за счет включения третьего дополнительного полевого транзистора 4 и второго ис.точника 6 спорного напряжения удаетсяавтоматически обеспечить задание оптимального рабочего режима работы входного полевого транзистора 1, что дает уменьшенноезначение фактора шума, В широкополосномусилителе по п, 2 удается обеспечить согла.сование входного сопротивления с солротивле.цием источника входного сигнала, что приводит к еще большему уменьшению факторашума.В широкополосном усилителе по п.4лолучаетсл повышенное значение коэффициента усиления. Во введенных дополнитель.ных транзисторных ячейках вторые дополни.тельные полевые транзисторы 3 оказываютсявключенными по схеме с общим затвором,что обеспечивает повышение общего коэффи-,циента усиления пшрокополосцого усилителя.При этом напряжение источника питания ипервых источников 5 опорного напряжениявыбираются таким образом, чтобы обеспечитьработу всех полевых транзисторов в активномрежиме.Предлагаемый широкополосный усилительпозволяет уменьшить по сравнению с известным потребляемую мощность и фактор шума,увеличить коэффициент, усиления,Формула изобретения 1, Широкополосный усилитель, содержащий входной полевой транзистор, исток которого соединен с общей шиной, и первый дополни. тельный полевой транзистор, сток которого подключен к шине источника питания, а зат. вор и исток объединены и подключены к стоку входного полевого транзистора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и фактора шума и увеличения коэффициента усиления, в него введены первый источник опорного напряжения и второй дополнительный полевой транзистор, сток которого соединен с шиной источника татания, исток с истоком первого дополнительного полевого транзистора, а затвор - с первым источником опорного напряжения, при этом первый и второй дополнительные полевые транзисторы и первый источник опорного1239 Руэгг. ВНИИПИ Заказ 3407 55 Ти аж 816 Подписное П ая, 4 роиэв,-полигр. пр-тие, г. Ужгород, уд. Проектн напряжения образуют основную транзисторную ячейку, в которой точка соединения истоков . первого и второго дополнительных полевых транзисторов является выходом широкополосного усилителя. 2. Усилитель по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что исток входного полевого транзис,тора соединен с общей шиной через канал введенного третьего дополнительного нолевого транзистора, затвор которого подключен к введенному второму источнику опорного напряжения, при этом затвор входного полевого транзистора присоединен к введенному третьему источнику опорного напряжения а исток является входом ши;юкополосного усилителя,3. Усилитель по п 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что исток входного Полевого тран 83 7 4 зистора соединен с общей шиной через параллельно включенные введеннъй конденсатор и канал введенного третьего дополнительного полевого транзистора, затвор которого при. соединен к введенному второму источнику опорного напряжения,4. Усилитель по пп. 1 или 2, или 3, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сток второго дополнительного полевого транзистора соединен с шиной источника питания через Й дополнительных транзисторных ячеек, идентичнъх основной трайзисторной ячейке, при этом каналы вторых дополнительных полевых транзисторов всех дополнительных транзисторных ячеек включены последовательно по постоянному току, а стоки первых дополнительных полевых транзисторов всех дополнительных транзисторных ячеек подключены к шине источника питания.