Усилитель тока

(51)5 Н 03 Г 3/2 р:ця 1ч йь 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторское технологическое бюро "Модуль" Винницкого политехнического института и Винницкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1548841, кл. Н 03 Р 3/26, 1987.(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения тока сдвига. Усилитель тока содержит транзисторы 1-4. 20 - 23, транзисторы 5 и 6 вдиодном включении, отражатели тока на транзисторах 7 - 18, двухполюсный токозадающий эл-т на резисторе 19, источник питания с шинами 24 и 25 и общую шину 26, В данном усилителе тока цель достигается тем, что ток сдвига не зависит от разброса коэффициентов транзисторов разной структуры, а определяется только погрешностью отражателей тока, 1 ил.1631703 х 24,14 = 1 б 4ф но;а-эми- п транзи- нзисторов 10, ик тока отекает транз те 2 1 сми - р - и 1 и 2 протек гДЕ а 1, а 2 - кОЭф ку транзисторов 1фЗ, ф 4 - коэф ку транзисторов 3Сравним токи предложенного ус Через транзисторыненный ток, т,е,2 1 см сред 1 см и - ) - и Д:. р Изобретение относится к измерительной технике и автоматике, может использоваться в устройствах линейного усиления тока, напряжения. в преобразователях токнапряжение и является дополнительным к авт,св. В 1548841,Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения тока сдвига,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя тока,Усилитель тока содержит первый, второй, третий, четвертый транзисторы 1 - 4, первый и второй транзисторы 5, 6 в диодном включении, первый, второй, третий, четвертый отражатели тока на транзисторах 7 - 18, двухполюсный токозадающий элемент на резисторе 19, первый, второй, третий, четвертый дополнительные транзисторы 20. - 23, шины 24, 25 источника питания, общая шина 26.Усилитель тока работает следующим образом.Для минимизации тока сдвига усилителя тока должны быть идентичными следующие группы транзисторов: 4, 21 и 22, 3, 20 и 23; 8, 10, 12 и 14; 7, 9, 11 и 13; 15 и 17, 16 и 18;1 и 5;2 иб.При подаче питания через резистор 19 и транзисторы 7 и 8 в диодном включении протекает ток смещения (см), определяемый выражением+25 источника питания соответственОб.э.7, Об.э.8 - напряжения базтер транзисторов 7 и 8;В 19 - значение резистора 19,Такой же ток протекает черезстары 10, 12, 14, 11, 9 и 1. Через трары 20 и 21 протекает ток транзист12, 9 и 11, т.е. 21 см. Через датчтранзистора 1 на транзисторе 5 прбазовый ток транзистора 20, равны15 -2 Грр - и - ргде 15 - ток через транзистор 5;1 В р - , - р - коэффициент р-п-р Аналогично через транзисторкает ток 18, равный 1 1= 1 см + д -Р и р п - р - и Через транзистор 17 протекает ток, практически равный току транзистора 15, который 5 равен базовому току транзистора 22, т.е,:1 см 117 = п - р - и1 см118 10п - р Базовый ток усилительного каскада на транзисторе 3 равен алгебраической сумме токов транзисторов 1 и 17, т.е,1 см1 бЗ - 117 11,2 15и - р - и 1 см + и - р - и р - п -смрр - и-р 20 где знак "-" указывает, что ток вытекает из базы транзистора, Аналогично базовый ток транзистора 4 равен алгебраической сумме токов транзисторов 2 и 18, т.е.1 б 4 - 11 2 118 = 25 = 1 см р - и - р п - р - и /1 см 1 смрир - и - ,р Ди - р - иОпределим токи покоя через транзисторы 3 30 и 4, равные произведению базовых токов этих транзисторов на их коэффициент, т.е,: 13 =1 бЗр - п - р1 см,1 см фр п Р ри и - р - иОтсюда видно, что, несмотря на разные зна чения коэффициентов транзисторов и-р-и ир-и-р структуры, ток через транзисторы 3 и 4 равен 1 см. Таким образом, в данном устройстве ток сдвига не зависит от коэффициентов транзисторов разной структуры.45 Следовательно, пРи входном токе 1 вх, Равном нулю, на выходе предложенного устройства ток практически равен нулю,Работы схемы при воздействии входного сигнала ( Л 1 вх т О) аналогична описанной 50 в прототипе, Коэффициент усиления по токус разомкнутой петлей обратной связи устройства К также, как и в прототипе, равен 2фициенты усиления по тои 2. соответственно; фициенты усиления по тои 4 соответственно, сдвига (1 сдв) прототипа и тройства. 8 общем случае1631703 Составитель И.ВодяхинаТехред М,Моргентал Корректор В. Ги рня кРедактор М.Келемеш Заказ 555 Тираж 459 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ток сдвига равен сумме двух составляющих, обусловленных неравенством коэффициентовфтранзисторов разной структуры усили/тельного каскада ( сдв ) и погрешностью отражателей тока каскада смещения на транзисторах 8, 10, 12, 14 и 7, 9, 11, 13,/1приведенной к входу схемы (д, ), т.е.РРг.дв = сдв + сдвВ данном устройстве, ток .сдвига (сдв) от разброса коэффициентов транзисторов разной структуры не зависит, т,е, сдв = О, а определяется только погрешностью отражателей тока, которая такая же, как и в прототипе,Кроме того, предложенное устройство отличается лучшей температурной стабильностью, так как схема токовой компенсации компенсирует температурную составляющую д, обусловленную изменением коэффициентов ф от температуры усилительного каскада, и улучшает динамические характеристики входного каскада, Это обусловлено уменьшением в 2 раза динамического входного сопротивления схемы вследствие увеличения тока покоя, протекающего через транзисторы 1, 2, 5, б, 20 и 21, а уменьшение входного сопротивления схемы сокращает время перезаряда паразитных емкостей суммирующей точки и, следовательно, увеличивает быстродействие описанной схемы, функционирующей совместно с токовым ЦАП, характеризующимся боль шим значением выходной емкости. Формула и зо бр ете н ия Усилитель тока по авт.св. М 1548841,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 10 повышения точности путем уменьшения тока сдвига, введен третий и четвертый дополнительные транзисторы, имеющие структуру соответственно четвертого и третьего транзисторов, третий и четвертый 15 отражатели тока, выходы которых подключены к базам соответственно третьего и четвертого транзисторов, общие выводы - к коллекторам соответственно третьего и четвертого дополнительных транзисторов и со ответствующим шинам источника питания,а входы - к базам соответственно третьего и четвертого дополнительных тоанзисторов, при этом первый и второй отражатели тока выполнены с первым и вторым допол нительными выходами, первые из которыхсоединены с выходами этих же отражателей тока, а вторые выходы - с эмиттерами соответственно четвертого и третьего отражателей тока.30