Операционный усилитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН Н 03 Г 3/34 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт проблем моделированэнергетике АН УССР(54) ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЪ ДУ 1256145 А 1(57) Изобретение относится к электронике и аналоговой вычислительной технике. Увеличивается частота единичного усиления и повышается быстродействие. Опера ц. у-л ь содержит входной и п ромежуточный диф. каскады 1 и 2, эмиттерный повторитель 3 на транзисторе (Т) 4, прямосмещенный и обратносмещенный диоды (Л) 5 и 13, выходной двухтактный каскад 6, два биполярных Т 7 и 9, полевой Т 8, два корректирующих конденсатора (К) 10 и 11 и резистор 12. Совместная схема включения цепи частотной коррекции с введенными резистором 12, К 11 и Д 13 обеспечивает минимальнофазовость устр-ва. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.5 1 О 15 го 25 Формула изобретения 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электронике, к аналоговой вычислительной технике, в частности к устройствам для выполнения вычислительных операций.Цель изобретения - увеличение частоты единичного усиления и повышение быстродействия.На чертеже представлена принципиальная схема операционного усилителя,Операционный усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1, промежуточный дифференциальный каскад 2, эмиттерный повторитель 3 на транзисторе 4, прямо- смещенный диод 5, выходной двухтактный каскад 6, первый биполярный транзистор 7, полевой транзистор 8, второй биполярный транзистор 9, первый корректирующий конденсатор 10, второй корректирующий конденсатор 11, резистор 12 и обратносмещенн ы й диод 13.Операционный усилитель работает следующим образом.Подключение цепи частотной коррекции к эмиттеру транзистора 4 обеспечивает существенное уменьшение значения лежащего в правой полуплоскости комплексной плоскости нуля передаточной функции цепи передачи сигнала с выхода входного дифференциального каскада 1 на эмиттер транзистора 4 по сравнению с нулем аналогичной передаточной функции известного устройства и увеличение при этом частоты единичного усиления, Включение конденсатора 11 между затвором и стоком полевого транзистора 8 обеспечивает дополнительный сдвиг обусловленного влиянием цепи частотной коррекции нуля передаточной функции цепи передачи сигнала с вь 1 хода входного дифференциального каскада 1 на выход устройства, достаточный для того, чтобы переместить нули в общей передаточной функции устройства из правой полуплоскости в левую полуплоскость комплексной плоскости. Предлагаемое включение конденсатора 11 также устраняет неминимальнофазовость передаточной функции выходного двухтактного каскада 6, обусловленную влиянием емкости перехода база - коллектор второго биполярного транзистора 9. Введение резистора 12 в цепь частотной коррекции обеспечивает увеличение частоты единичного усиления без существенного ухудшения запаса по фазе устройства. Это обусловлено тем, что резистор 12 в совокупности с конденсатором 10 создают ноль в передаточной функции устройства, компенсирующий голюса передаточной функции, вызванные паразит- ными параметрами транзисторов входного 1 и промежуточного 2 дифференциальных каскадов устройства.Обратносмещенный диод 13 включен между эмиттером и базой транзистора 4 для устранения недопустимых импульсных падений отрицательных напряжений на переходе база - эмиттер транзистора 4 при скачкообразных изменениях полярностей входного сигнала операционного усилителя. Эти импульсные перенапряжения обусловлены тем, что напряжение на эмиттере транзистора 4 отслеживает напряжение на его базе с некоторым запаздыванием, вызванным влиянием конденсатора 10 цепи частотной коррекции. Данное запаздывание вызвано тем, что величина тока заряда конденсатора 10 ограничена и определяет быстродействие устройства. Импульсные падения напряжения на переходе база - эмиттер транзистора 4 могут достигать величины, равной удвоенной амплитуде питающего напряжения, и приводят к деградации транзистора 4, покольку обратное напряжение перехода база - эмиттер для интегральных транзисторов существенно меньше величины удвоенной амплитуды напряжения питания.Таким образом, совместная схема включения цепи частотной коррекции, конденсатора 11 и обратносмещенного диода 13 обеспечивает минимальнофазовость предлагаемого устройства, что дает возможность уменьшить величину емкости конденсатора 10 цепи частотной коррекции с целью увеличения частоты единичного усиления и повышения быстродействия операционного усилителя.Прямосмещенный диод 5 необходим для задания режима выходного двухтактного каскада 6. 1. Операционный усилитель, содержащийпоследовательно соединенные по сигналувходной дифференциальный каскад, промежуточный дифференциальный каскад, эмиттерный повторитель с прямосмещенным диодом, включенным в цепь эмиттера транзистора эмиттерного повторителя, и выходной двухтактный каскад, одно из плеч которого выполнено на первом биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором, база которого соединена с эмиттером транзистора эмиттерного повторителя, а другое плечо - на полевом транзисторе и втором биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, причем затвор полевого транзистора через прямосмещенный диод соединен с базой первого биполярного транзистора, а его сток и исток - с базой и коллектором второго биполярного транзистора соответственно, а также первый корректирующий конденсатор, один вывод которого соединен с соответствующим входом промежуточного дифференциального каскада, отличающийся тем, что, с целью увеличения частоты единичного усиления и повышения быстродействия, в него введены резистор и обратно- смещенный диод, включенный параллельно эмиттерному переходу транзистора эмиттерного повторителя, эмиттер которого через резистор соединен с другим выводом первого корректирующего конденсатора.32. Усилитель по п. 1, отличающийся тем, что между затвором и стоком полевого 1256145 транзистора включен второй корректирующий конденсатор.Составитель Ю. Рогаткин Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор Е. Рошко Заказ 4833/54 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4