Усилитель

(51)5 Н 03 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1244784, кл, Н 03 Г 1/26. 1984.(57) Использование: в качестве предварительного усилителя в автоматических и измерительных системах, а также вустройствах для охранной сигнализации.Сущность изобретения: устройство содержит последовательные входной и выходнойкаскады усиления, Входной канал усиления Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в качестве предварительного усилителя в автоматических и измерительнцх системах, а также в устройствах для охранной сигнализации.Целью изобретения является повышение стабильности параметров и термостабилизации режимов усиления за счет использования 100-ной отрицательной обратной связи по постоянному напряжению последовательного типа и транзисторов с противоположными термотоковыми зависимостями,На чертеже представлена функциональная схема усилителя.Усилитель содержит полевой транзистор 1 с п-каналом, сток которого через стоковую нагрузку 2 соединен с первой шиной 2выполнен на полевом транзисторе с и-каналом, сток которого через стоковую нагрузку соединен с первдй шиной питания,.а истоковая нагрузка выполнена на полевом транзисторе с р-каналом, управляющий вход которого соединен с выходом частотно-независимой цепи, отрицательной обратной связи, соединенной с выходом выходного каскада усиления, при атом вторая шина питания является общей шиной. В цепь затвора полевого транзистора с п-каналом включены первый конденсатор и первый резистор, а между истоком и общей шиной включена цепь из последовательно соединенных второго конденсатора и второго резистора. Выходной каскад усиления выполнен на двух биполярных транзисторах одной структуры, выполненных по схеме составного транзистора, 1 з.п.ф-лы, 1 ил. питания. В цепь затвора полевого транзистора 1 с и-каналом введен первый конденсатор 3, между точкой соединения которого и затвором полевого транзистора 1 и общей шиной введен первый резистор 4, а между истоком и общей шиной введены цепь из последовательно соединенных второго конденсатора 5 и второго резистора 6, Истоковая нагрузка полевого транзистора 1 с п-каналом выполнена на полевом транзисторе 7 с р-каналом, Частотнозависимая цепь отрицательной обратной связи выполнека в виде третьего транзистора 8, соединенного с общей шиной через третий конденсатор 9. Выходной каскад усиления выполнен.на первом и втором биполярных транзисторах 10 и 11, эмиттеры которых через четвертый и пятый резисторы 12 и 13 подключены соответственно к первой шинепитания, а коллекторы объединены, и подключены через шестой резистор 14 к общей шина и непосредственно к базе третьего биполярного транзистора 15. Усилитель содержит также седьмой резистор 16 и источник 17 электропитания.Описываемый усилитель работает следующим образом,Входной сигнал через фильтр верхних частот, состоящий из первого конденсатора 3 и первого резистора 4, поступает на вход первого каскада усиления, состоящего иэ полевого транзистора 1 с р-и-переходом и п-каналом, стоковой нагрузки 2 в цепи стока и второго конденсатора.5 и второго резистора 6 в цепи истока.После усиления первым каскадом сигнал поступает на второй каскад. состоящий из первого и второго биполярных транзисторов 10 и 11, четвертого и пятого резисторов 12 и 13, в цепи база - эмиттер, и шестого резистора 14 в цеди их коллекторов,Усиленный двумя каскадами сигнал поступает через согласующий каскад в виде эмиттерного повторителя, состоящего из третьего биполярного транзистора 15 и седьмого резистора 16, на выход.С выхода усилителя через фильтр нижних частот, состоящий йз третьего резистора 8 и третьего конденсатора 9, постоянная составляющая выходного напряжения поступает на затвор полевого транзистора 7 с р-в-переходом и р-каналом, который регулирует и стабилизирует постоянный сквозной ток всего усилителя, осуществляя 100 О, отрицательную обратную связь по постоянному напряжению последовательного типа.Составной транзистор, образованный первым и вторым биполярными транзисторами 10 и 11 используется для обеспечения требуемых характеристик каскада с йомощью транзисторов с низким Р.Коэффициент усиления усилителя определяется выбором элементов.2 6, 3, 5, 14 и частот среза 1 ср ФНЧ и асср 2 ФВЧ (фиг. 1). Правильный выбор сквозного тока, протекающего через полевые транзисторы 1 и 7 влияет нэ термостабилизацию усилителя.Для большинства кремниевых полевых транзисторов с р-п-переходом, изготовленных методом двойной диффузии, лучшей стабильность 1 о 1 с в диапазоне температур (+100)+60) С обладают приборы с Ооо -=0,8 В для канала и-типа и Ооо =0,6 В для канала р-типа, Такие транзисторы имеют значение максимальных токов стока с в пределах от 0,1 до 1 мА,Если Оз 0 в полевом транзисторе с и-каналом (Оз 0 в транзисторе.с р-каналом). тЬР50 55 отрицательной обратной связи, вход которой соединен с выходом выходного каскада усиления, о т л и ч а ю щ и й с я тем; что, с целью повышения термостабильности режима, вторая шина питания является общей шиной, в цепь затвора полевого транзистора с и-кэналом введен первый конденсатор, между точкой соединения которого и затвором этого полевого транзистора и общей шиной введен первый резистор, а между истоком и общей шиной введена цепь из последовательно соединенных второго конденсатора и второго резистора, при этом в качестве транзистора использован полевой трэнзистор с р-каналом, в частотнозависимэя цепь отрицательдля ОоОоо подающая зависимость тока стока от температуры сохраняется вплоть дотоков стока с=0,1-1 мА.В биполярном транзисторе в силу раз 5 личных причин ток коллектора увеличивается при возРастании температуры.При оптимальном выборе исходных параметров транзисторов обе зависимостикомпенсируют друг друга и постоянная со 10 ставляющая выходного напряжения практически будет нечувствительна к изменениютемпературы,Использование предлагаемого технического решения позволит существенно повы"5 сить стабильность параметров итермостабилизацию режимов усиления данного класса двухкаскадных усилителей эасчет использования 100-ой отрицательной обратной связи по постоянному напря 20 жению последовательного типа иприменения транзисторов с противдположными термотоковыми зависимостями.На предприятии-заявителе изготовленопытный образец двухкаскэдного усилителя25 с непосредственными связями, испытания .которого подтвердили существенное повышение стэбильнЬсти его параметров в широком диапазоне изменения температур от(-50) до(+50)ОС, Внедрение данного усилите 30 ля планируется в ряде устройств автоматической сигнализации на. предприятии-заявителе,:Формула изобретения1, Усилитель, содержащий последова 35 тельно соединенные входной и выходнойкаскады усиления, причем входной каскадусиления выполнен нэ полевом транзисторес п-каналом, сток которого через стоковуюнагрузку соединен с первой шиной питания,40 а истоковэя нагрузка по постоянному токувыполнена нэ транзивторе, один вывод которого соединен с истоком, другой вывод -с второй шиной питания, а управляющийвход - с выходом чэстотнозависимой цепи1836801 Составитель И.бевдыреваТехред М,Моргентал Корректор О. Густи Редактор С. КулаковФ Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4(5 аказ 3027 ВНИИПИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 ной обратной связи выполнена в виде третьего резистора, соответствующий вывод которого через третий конденсатор соединен с общей шиной.2. Усилитель по и. 2, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что выходной каскад усиления выполнен на первом и втором биполярных,транзисторах одной структуры, выполненных по схеме составного транзистора, змиттеры которых через четвертый и пятый резисторы соответственно подключены к первой шине питания, а коллекторы обьединены и подключены через шестой резистор к общей шине и непосредственно к базе третьего 5 биполярНого транзистора другой структуры,включенного по схеме с общим коллектором, при этом база первого биполярного транзистора является входом, а эмиттер третьего биполярного транзистора является 10 выходом выходного каскада усиления,