Дифференциальный усилитель

(51) 4 Н 03 Р 3/4 СГ ."1 жнец Е ИЗОБРЕТЕНВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСА Н АВТОРСКО СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР(71) Научно-исследовательский инсти-тут электронной интроскопии при Томском политехническом институтеим. С.И. Кирова(56) Авторское свидетельство СССРУ 1193773, кл. Н 03 Р 3/45, 12.10.83.(57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений при быстроиэменяющихся сигналах. Дифференциальный усилитель содержит два симметЯО 1432726 ричных усилительных плеча 1 и 2, каж-, дое иэ которых выполнено на входных 3 и выходных 4 транзисторах, а также источник 5 тока, повторитель 6 тока и усилитель 7 тока, выполненный на транзисторе 8 и резисторе 9. На бы" строиэменяющихся сигналах процессы в дифференциальном усилителе определяются соотношением глубины положительной и отрицательной обратных связей. Это гарантирует высокую скорость отслеживания за счет положительной обратной связи и высокую точность повторения формы сигнала за счет отрицательной обратной связи. При этом уменьшаются нелинейные искажения. с 26 2 илИзобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестне входного каскада в операционныхи прочих усилителях.Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений при быстроизменяющихся сигналах,На Фиг, 1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы дифференциального усилителя.Дифференциальный усилитель (ДУ)содержит два симметричных усилительных плеча 1 и 2, каждое из которыхвыполнено на входных транзисторах 3, 15выходных транзисторах 4, а также источник 5 тока, повторитель 6 тока,усилитель 7 тока, выполненный на транзисторе 8 и резисторе 9.Дифференциальный усилитель рабо Отает следующим образом.Для правильного функционированияДУ необходимо, чтобы в режиме покояпадение напряжения на резисторе 9 непревышало несколько сот милливольт. 25При этом для реальных значений токасмещения усилительных плеч 1 и 2сопротивление резистора 9 составляетдоли - единицы килоом. Поскольку выходное сопротивление усилительныхплеч 1 и 2 для низкочаст,отных синФазных сигналов имеет на два-три порядка большее значение, на низких частотах усилитель 7 тока не оказываетпрактически никакого влияния на работу ЛУ (т,к. коэффициент усиленияв петле обратной связи по синфазномусигналу имеет величину, много меньШую единицы).При увеличении частоты и соответСтвенно скорости нарастания входногоЧинфазного сигнала, поданного на входы ДУ, выходное сопротивление усилиФельных плеч 1 и 2 становится емкостным за счет наличия емкостей коллек1 ор-база выходных транзисторов 4, Сувеличением частоты, сопротивлениемежду выходами усилительных плеч 1и 2 и входами усилителя 7 тока, определяемое емкостями коллектор-база вы 50ходных транзисторов 4 и емкостямиэмиттер-база транзисторов повторителя6 тока, уменьшается, при этом на отрицательных перепадах входного сигнала в контуре обратной связи по синфазному сигналу обратная связь становится положительной. Возникающая обратная положительная связь имеетемкостный характер, поэтому асимметрия включения транзисторов повторителя 6 тока становится несущественной для передачи емкостного синфазного тока, На положительных входных синфазных перепадах синфазные токи, поступающие через емкости переходов выходных транзисторов 4 и транзисторов повторителя 6 тока, способствует запиранию транзистора 8 и транзистора источника 5 тока, При этом цепи токового смещения ДУ функционируют таким образом, что на отрицательных входных перепадах ток смещения в каскаде увеличивается, а на положительных уменьшается. Такая способность эквивалентна уменьшению паразитных емкостей в схеме ДУ и способствует увеличению его быстродействия и симметрированию предельных скоростей нарастания операционных усилителей, на входах которых используется ДУ.Н предлагаемом ДУ ток смещения находится постоянно под контролем отрицательной обратной связи по синфазному сигналу, Это определяется тем, что кроме положительнойгобратной связи, замыкающейся через емкости коллектор-база выходных транзисторов 4, существует отрицательная обрат" ная связь, обусловленная активной составляющей тока коллектора этих транзисторов, фаза которых сдвинута нао180 от носит ельно емкост ной с оставляющей. Поэтому на быстроизменяющихся сигналах процессы в ДУ определяются соотношением глубины положительной и отрицательной обратной связью, что и гарантирует высокую скорость отслеживания за счет положительной обратной связи и высокую точность повторения Формы сигнала за счет отрицательной обратной связи. При этом существенно уменьшаются нелинейные искажения,Формула изобретенияДифференциальный усилитель, содержащий в каждом плече включенные последовательно по постоянному току входной транзистор, включенный по схеме с общим коллектором, и выходной транзистор, включенный по схеме с об" щей базой, а также повторитель тока, вход которого подключен к коллектору выходного транзистора одного плеча дифференциального усилителя, источник тока, выходы которого соединены14 32726 с базами выходных транзисторон и выполненный на двухк 7 ллекторном транзисторе, включенном по схеме с общей базой, эмиттер которого соединен с выходом усилителя тока, выполненного5 на транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором и между базой и коллектором которого включен резисСоставитель И, ВодяхинаТехред М.Дидык Корректор В. Гир Патрушев ак ираж 929 аказ 5461/52 ое одп рственного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4 ИИПИ Госупо делам5, Москва едприятие, г. Ужгород, ул. Проектна Производственно-полиграфическ тор, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения нелинейныхискажений при быстроизменяющихся сИгналах, общий вывод повторытеля тока подключен к входу усилителя тока,а выход - к коллектору выходноготранзистора другого плеча дифференциального усилителя.