Усилитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 90172 А П 5 Н 03 РЗ/4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ дейы 1, ик 9 и 11 касх то- аких разулю. т 12 илиельство СССР3/45, 27.04.88. 2, 3,1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к радиотехникеЦель изобретения - уменьшение входных токов смещения без ухудшения быстро ствия. Усилитель содержит транзистор 2, 3, 4, 7 и 8, резисторы 5 и 6, источн смещения, управляемые источники 10 тока, элемент 12 смещения и выходной кад 13. Сущность уменьшения входны ков заключается в обеспечении т начальных коллекторных токов вход транзисторов 1, 2 и 3, 4, при которых ность их базовых токов была бы равна н Для реализации этого условия элемен смещения, источник 9 и соединение ус тельных элементов в каждой половине в ного каскада (т,е. транзисторов 1, 3, 7 и 8) выполнены подобными по структуре.Изобретение относится к радиотехнике, может использоваться для усиления электрических сигналов с высоким быстродействием в системах с ограниченным ресурсом питания и является усовершенствованием устройства по и, 1 авт. св. М 1580527,Цель изобретения - уменьшение входных токов смещения без ухудшения быстродействия,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя.Усилитель содержит первый и второй транзисторы 1 и 2 и - р - п-типа, третий и четвертый транзисторы 3 и 4 р - и - р-типа, первый и второй резисторы 5 и 6, пятый и шестой транзисторы 7 и 8 и - р - п-типа, источник 9 смещения, первый и второй управляемые источники 10 и 11 тока, элемент 12 смещения, выходной каскад 13, выполненный на седьмом транзисторе 14 р - п-р-типа, восьмом транзисторе 15 и - р - и-типа и двухтактном усилителе тока, при этом источник 9 смещения выполнен на девятом транзисторе 16 п-р-п-типа, десятом транзисторе 17 р-и - р-типа и прямосмещенном диоде 18, элемент 12 смещения выполнен на одиннадцатом транзисторе 19 и - р - п-типа, двенадцатом транзисторе 20 р - и - р-типа. тринадцатом, четырнадцатом транзисторах 21 и 22 и - р-и-типа и токозадающем элементе 23, а также источник 24 тока, включенный параллельно транзистору 15 выходного каскада 13,Усилитель работает следующим образом.Допустим, что параметры всех транзисторов каждого типа хорошо согласованы, а площади эмиттеров этих транзисторов и диодов кратны 5. Возможный вариант конкретного соотношения геометрических размеров транзисторов и диодов на единой подложке показан на чертеже. Сущность уменьшения входных токов заключается в обеспечении таких начальных коллекторных токов входных транзисторов 1, 2 и 3, 4, чтобы разность их базовых токов была равна нулю. Для реализации этого условия элемент 12 смещения, источник 9 смещения и соединение усилительных элементов в каждой половине входного каскада(т,е. транзисторов 1, 3, 7 и 2. 4, 8) выполнены подобными по структуре. Элемент 12 смещения формирует токи Ь ир, равные коллекторным токам транзисторов 19 и 20 при равенстве их базовых токов, что обусловлено соответствующим включением этих транзисторов, Величина тока Ь задается непосредственно токозадающим элементом 23, ток 1 р является производным. С по 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 мощью транзисторов 21 и 22, имеющих равные площади эмиттеров, ток 1 я делится пополам.За счет соответствтующих связей элемента 12 смещения с входами управляемых источников 10 и 11 тока (УИТ) выходныетоки УИТ 10 и 11 с учетом коллекторных токов транзисторов 8 и 3 составляют соответственно р + и и 2 ь + р. Очевидно, что весь выходной ток УИТ 10 протекает по источнику 9 смещения и вычитается из выходного тока УИТ 11. Остаток равен Ь, и он втекает в объединенные эмиттеры транзисторов 1 и 2, Следовательно, ток смещения каждого входного транзистора и-р-и-типа равен 1 л/2 и, чтобы входной ток смещения усилителя стал равным нулю, коллекторные токи транзисторов 3 и 4 должны быть равны 1 р/2, Начальный ток смещения транзисторов задается за счет падения напряжения на источнике 9 смещения. Поскольку общий ток, протекающий по элементам этого источника 9, равен 1 р+1, а его элементы согласованы с элементом 12 смещения, выходной ток УИТ 10 распределится таким образом, что по транзистору 16 будет протекать ток Ь, а по транзистору 17 и диоду 18 - ток р. Так как транзисторы 7 и 8 согласованы с диодом 18. а транзисторы 3 и 4 - с транзистором 17, причем транзисторы 3, 4, 7 и 8 имеют вдвое меньшую площадь эмиттера, их начальный ток смещения равен р 2, что и обуславливает теоретически величину входных токов смещения усилителя, равную нулю, Распределение токов в различных цепях усилителя в режиме покоя можно проследить непосредственно по чертежу,Реально из-за неточностей согласования и необходимости установки резисторов 5 и 6, сопротивление которых нельзя сделать меньшим 150-200 Ом, входные токи смещения уменьшаются в конечное число раз, В случае неинвертирующего включения усилителя напряжения коллектор - база входных транзисторов 1, 2 и 3, 4 при наличии синфазного сигнала становятся неодинаковыми, что приводит к увеличению входных токов смещения и изменению их знака в зависимости от величины и полярности входного синфазного сигнала. Этот недостаток может быть устранен с помощью транзисторов р-и-р- и и-р - п-типа, включаемых в коллекторные цепи транзисторов 3, 4 и 1, 2 соответственно по схеме с ОБ, причем базы дополнительных транзисторов соединяются с эмиттерами транзисторов 1 и 2 и с базами транзисторов 7 и 8 соответственно, Включение этихтранзисторов позволяет поддерживать постоянным напряжение коллектор - база входных транзисторов 1 -1690172 Формула изобретения Усилитель по и. 1 авт. св. М 1580527, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения входных токов смещения беэ ухудшения быстродействия, источник смещения выполнен на девятом и десятом транзисторах и - р-и- и р-п - р-типов соответственно, базы которых соединены, при этом эмиттер десятого транзистора р - и - р-типа через прямосмещенный диод соединен с 30 Составитель И, ВодяхинаТехред М,Моргентал Корректор М. Пожо Редактор Н. Химчук Заказ 3825 Тираж 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 4, в результате чего модуляция входных токов синфазным сигналом исключается. Для увеличения точности компенсации входных токов в усилителе возможно также применение ряда симметрирующих элементов, в частности диодов.При реализации предлагаемого метода снижения входных токов смещения коллекторные токи транзисторов 14 и 15 оказываются неравными. Чтобы это не приводило к возникновению дополнительного сдвига, в выходной каскад 13 введен источник 24 тока. Если транзистор 15 выполнить с удвоенной площадью эмиттера, то источник 24 тока следует включить между положительной шиной питания и коллектором транзистора 14. коллектором девятого транзистора и - р-и- типа, являющимся первым выводом источника смещения, вторым. выводом которого являются соединенные эмиттер девятого и 5 коллектор десятого транзисторов п - р - и- ир-и - р-типов соответственно, элемент смещения выполнен на одиннадцатом и двенадцатом транзисторах и - р - и- и р-и-р-типов соответственно, базы которых 10 соединены, а также на тринадцатом и четырнадцатом транзисторах и - р - п-типа, базы которых подключены к коллектору одиннадцатого транзистора и-р-и-типа и к первому выводу токозадающего элемента, 15 второй вывод которого является первым выводом элемента смещения и соединен с коллектором тринадцатого транзистора и - р - п-типа, эмиттер которого подключен к эмиттерам двенадцатого и четырнадцатого 20 транзисторов р-и-р- и и-р - п-типов, коллекторы которых соединены с отрицательной и положительной шинами источника питания соответственно, эмиттер одиннадцатого транзистора и-р-п-типа является вторым 25 выводом элемента смещения, при этом между входом двухконтактного усилителя тока и одной из шин источника питания включен введенный источник тока,