Усилитель

(19) 03 Г 3 45 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ кл. Мф 33 едовател при Томс те им. С кий инсти м политехКирова(57) Изобретение относиттехнике. Цель изобретенинагрузочной способностилысого сигнала. Усилителвходной дифференциальныйпредвыходной дифференциал2, несимметричную нагруз я к радио - повышени режиме босодержит каскад 1, ьный каскад выполне ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ 4ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/Под ред. Дж. Коннели.1977, с. 92, фиг. 3.18. ную на отражателе 3 тока, резисторах 4, 5, источник 6 тока, выполненный на транзисторах 7, 8 и резисторе 9, выходной эмиттерный повторитель (ЭП), выполненный на транзисторе 10 и токозадающем элементе, выполненном на транзисторе 11. Выходной ЭП яа большом сигнале работает в двухтактном режиме, при котором величина выходного тока при передаче сигналов обеих полярностей намного превьппает на 1 чальный ток смещения этого каскада,чем и определяется высокая нагрузочная способность усилителя при работе на емкостную нагрузку. При этом выходной ЭП обладает стабильностью начального режима и никак не влияет на собствен-ные малосигнальные характеристики дифференциальных каскадов 1 и 2. 3 ил.1 ьь 2 д выл 50 55 3 15065Изобретение относится к радио технике и может быть использованов составе операционных усилителей идругих усилительных схемах.Цель изобретения - повышение нагрузочной способности в режиме большого сигнала.На фиг. 1-3 представлены принципиальные электрические схемы усилителя.Усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1, предвыходнойдифференциальный каскад 2, несимметричную нагрузку, выполненную на отражателе 3 тока, резисторах 4 и 5,источник 6 тока, выполненный натранзисторах 7 и 8, дополнительномрезисторе 9, выходной эмиттерныйповторитель, выполненный на транзисторе 10, токоэадающем элементе, выполненном на дополнительном транзисторе 11,Усилитель работает следующим образом. 25При условии, что на входах усилителя сигнал отсутствует, падение напряжения на резисторах 4 и 5 равноиЪК 4 и Овбт К 5Це МЮЕЮШ.Ю304 5 К 9 К 9где Б - прямое падение напряженияэ 67на база-эмиттерном переходетранзистора 7.Если выбрать сопротивление этихрезисторов так, что К 9/К 4 = К 9/К 5 = 35= и, то Ц = Н = Б д 7, Следовательно,если транзисторы 7 и 11 выполнитьсогласованными и с равными геометрическими размерами, то их коллекторные токи будут одинаковы и равны 401 . В общем случае начальный колсмлекторный ток Хкц транзистора 11составляет Гс 1 (Кби-КЗ) 1 о 111 - 1 ехр " ----- -кн смКТ45 где 1 - ток смещения входного касокада 1 (выходной ток источника тока)3с 1 - заряд электрона;К - постоянная Больцмана;Т - температура по Кельвину.Следовательно, предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить строгую определенность и стабильность начального режима смещения выходного эмиттерного повторителя.При передаче переменного сигнала на положительной полуволне приращения выходных токов предвыходного 4дифференциального каскада 1 составляет +5 д, -Вд, поэтому выходной ток эмиттерного повторителя равен где В - коэффициент усиления токаэмиттерного повторителя.При передаче отрицательной полу- волны сигнала положительное приращение выходного тока предвыходного дифференциального каскада 2 + д поступает на вход отражателя 3 тока, при этом по резисторам 4, 5 протекает ток 2 Ьд. На база-эмиттерном переходе транзистора 11 напряжение возрастает на величину АБ = 26 дк К 4 К 5/(К 4+К 5) или при К 4=К 5=К,К, При этом коллекторный ток транзистора 11 и соответственно выходной ток усилителя составляют АдКа1 1ехр- --- ф.вьк кн КТСледовательно, выходной эмиттерный повторитель усилителя, образованный транзисторами 10 и 11, набольшом сигнале работает в двухтактном режиме, при котором величинавыходного тока при передаче сигналовобеих полярностеи намного превышаетначальный ток смещения этого каскада, чем и определяется высокая нагрузочная способность усилителя приработе на емкостную нагрузку. Приэтом выходной эмиттерный повторительобладает стабильностью начальногорежима и никак не влияет на собственные малосигнальные характеристикивходного и предвыходного дифференциальных каскадов 1 и 2,Аналогичные характеристики на низких частотах имеют варианты првдлагаемого усилителя, частично показанные на фиг. 2, 3. Однако вариант,фрагмент которого показан на фиг, 2обладает внутренней положительнойобратной связью через емкость коллектор " база транзистора 11. В другом варианте через емкость коллекторбаза транзистора 11 замыкается цепьвнутрикаскадной отрицательной обратной связи. Наличие таких связей существенно отражается на собственныхчастотных характеристиках усилителя,что может быть полезно для некоторыхспециальных применений.Формула изобретенияУсилитель, содержащий последовательно соединенные входной и предоставитель И. Водяхина ехред М,Ходанич Корректор И ка Редак Патрушев ираж 884 исно акаэ 5445/5 Государственного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж, Раушская открытиям при ГКНТ СССР, д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5выходной дифференциальные каскады и выходной эмиттерный повторитель, при этом входной дифференциальный каскад выполнен на транзисторах одного типа, источнике тока, включенном в общую эмиттерную цепь транзисторов, в коллекторные цепи которых включена симметричная нагрузка, предвыходной дифференциальный каскад, выполненный на транзисторах другого типа, в коллекторные цепи которых включена несимметричная нагрузка, выполненная в виде отражателя тока, выход которого является выходом предвыходного дифференциального каскада, а в эмиттерные цепи транзисторов отражателя тока включены соответствующие резисторы, выходной эмиттерный повторитель. выполненный на транзисторе, имеющем тип транзисторов входного дифференциального каскада и отражателя тока, включенном по схеме с общим коллектором и в эмиттерную цепь которого включен токозадающий элемент, о т - л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения нагруэочной способности в режиме большого сигнала, ис 506514бточник тока выполнен на двух тран:эисторах, имеющих тип транзистороввходного дифференциального каскада,5и дополнительном резисторе вклюУченном параллельно база-эмиттерномупереходу одного транзистора источника тока, между коллектором и базойкоторого включен баэа-эмиттерныйпереход другего транзистора источника тока, коллектор которого являетсявыходом, источника тока, а база -входом для подключения источниканапряжения смещения, при этом токозадающий элемент выполнен на дополнительном транзисторе, включенном посхеме с общим эмиттером и имеющимтип транзисторов источника тока,база дополнительного транзистора20 соединена с эмиттерами транзисторов отражателя тока, коллектор -с эмиттером транзистора эмиттерногоповторителя, причем начальный токсмещения предвыходного дифференциаль 25 ного каскада пропорционален токучерез дополнительный резистор источника тока входного дифференциальногокаскада,