Дифференциальный усилитель

СООЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК вЯОии 1 3304 Н 03 Г 3/45 А ОМИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ всасовзн14 Я о.хмеггьИВЯЯ ТЦщ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1) 4045 2) 27.0 6) 23.0 21/24-09 2.868.87.Чурбак375.02нт СШАЕ 3/45 юл. В 31в(54) ДИФФ (57) Изо технике точности ного дре снижения ния исто РЕНЦИАЛЬНЫИ УСИЛИТЕЛЬетение относится к радиообеспечивает повышение эа счет снижения темпера фа напряжения смещения и его зависимости от напря ныи усиликаскад ненный н разовате ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ника питания. Дифференциаль тель (ДУ) содержит входной отражатель тока 2, выполтранзисторах (Т) 3,4,преоб ь 5 температуры в напряжение,источник питания 7 и датчик абс. температуры (ДАТ) 6, состоящий иэ Т 8,9, резисторов 10, 11 и дополнительного ДУ 12. Для балаНсировки ДУ требуется задать определенное соотношение входного и выходного токов отражателя тока 2. Напряжение,снимаемое с выхода преобразователя 5 (движка потенциометра), равно разности падения напряжений на эмиттерных переходах Т 3 и 4, зависящей от температурного потенциалаОтношение токов Т 3, 4 определяется коэф. деления преобразователя 5. Т,к. выходное напряжение ДАТ 6 не зависит от напряжения питания, то иотношение токова Т 3,4 не зависит от напряжения питания, Введен ДАТ 6 и преобразователь 5. 1 э.п. ф-лы 1 ил.1,7 + ОС30 где К, и К - сопротивления резисторов 10 и 11 соответственно.55 При токе через преобразователь 5,значительно большем тока 1 (или1), можно считать,что его выходное Изобретение относится к радиотехнике, а именно к дифференциальнымусилителям, и может использоватьсядля создания высокоточных дискретныхи интегральных операционных усилителей.Цель изобретения - повышение точности за счет снижения температурного дрейфа напряжения смещения и сникения его зависимости от напряженияисточника питания.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема дифференциального усилителя. 15Дифференциальный усилитель содержит входной каскад 1, отражатель 2тока, выполненный на двух транзисторах 3 и 4, преобразователь 5 температуры в напряжение, датчик 6 абсолютной температуры, источник 7 питания,первый и второй транзисторы 8 и 9,,первый и второй резисторы 10 и 11,дополнительный дифференциальный усилитель 12. 25Дифференциальный усилитель работает следующим образом,Для балансировки дифференциального усилителя требуется задать определенное соотношение входного 1и выходного 14 токов отражателя 2тока, выполненного в данном случаепо простейшей схеме на двух (биполярных) транзисторах 3 и 4.Так какэмиттер транзистора 4 соединен с шиной источника 7 питания,то напряжение У, снимаемое с выхода преобразователя 5 (движка потенциометра),равно разности падения напряжений наэмиттерных переходах (биполярных) 40транзисторах 3 и 4, т.е.Ц= ц 1 п 14/1 (1)КТгдето = в - температурный потенциал;т с 1К - постоянная Больцмана; 45Т - абсолютная температура;о - элементарный заряд.Выходное напряжение Б датчика 6абсолютной температуры выполненногопо данной схеме, равно 50- 1 пК, /К , (2) напряжение У не зависит от .тока 1 (или 1 ) и определяется выражением(3)где К - коэффициент деления пре образователя 5.Таким образом, можно записатьт 1 пК , /К= у,.1 п 1 /1 э,(4)т.е.1/1 (Кф /К ) (5)Из выражения (5) видно,что отношение токов определяется коэффициентом деления К и, в отличие от (1),не зависит от температуры.В отсутствие делителя это отношение равно единице.В силу того,что выходное напряжение датчика абсолютной температуры Б, не зависит от напряжения питания, то и отношение токов 1 и 1 не зависит от напряжения питания,В известном усилителе эта зависимость имеет место иэ-за того,что согласно выражению (1) при изменении напряжения питания и изменении значений токов 1 и 1 меняется и разность падейий напряжения на резисторах К, и К, что определяет изменение отношения токов.В данной схеме К1,т.е. для получения отношения токов 1 и 1 больше единицы, эмиттеры транзисторов 3 и 4 следует поменять местами.Предлагаемое изобретение может быть использовано как при создании интегральных операционных усилителей, путем включения в состав его кристалла датчика абсолютной температуры, так и при использовании стандартных операционных усилителей, путем подключения к нему внешнего датчика абсолютной температуры, установленного на одной теплопроводящей конструкции с операционным усилителем для обеспечения минимальной разности температур между ними.Изобретение позволяет значительно снизить температурный дрейф напряжения смещения операционных усилителей и снизить зависимость напряжения смещения от напряжения питания, т.е.значительно повысить их точность.Формула изобретения1, Дифференциальный усилитель содержащий входной каскад, выполненный4 1332516 тания , коллектор - с неинвертирующим входом дополнительного дифференциального усилителя и через второйрезистор - с соответствующей шинойисточника питания. Составитель Н.ДубровскаяТехред И.Попович Корректор А.Тяско Редактор Е.Папп Заказ 3847/54 Тираж 901 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий113035, Москва,Ж,Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 по дифференциальной схеме,в цепях нагрузок которого включен отражатель тока, выход которого является выходом дифференциального усилителя,а также резистивный делитель,о т л ич а ю щ и й с я тем,что,с целью повышения точности за счет снижения температурного дрейфа напряжения смещения и снижения его зависимости 10 от напряжения источника питания,введены последовательно соединенные датчик абсолютной температуры и преобразователь температуры в напряжение, выход которого соединен по крайней 15 мере с одним иэ эмиттеров транзистора входной цепи отражателя тока.2. Усилитель по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем,что датчик абсолютной температуры выполнен в виде пер О вого и второго транзисторов, первогои второго резисторов,а также дополнительного дифференциального усилителя,выход которого является выходом датчика абсолютной температуры и подключен к эмиттеру первого транзистора,коллектор которого соединен с инвертирующим входом дополнительного дифференциального усилителя и черезпервый резистор - с соответствующейшиной источника питания, а базас базой и коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен ссоответствующей шиной источника пи