388267

388267 ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетскйл Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства- Заявлено 05.17.1971 ( 1644589/18-24) 2 М. Кл. 6 иорите Комитет по деламзоеретений и открытипри Совете 1 линистро УДК 681.337(088,8) Опубликовано 22,И.1973. БюллетеньДата опубликования описания 2 З.Х.1973 Мительм Авторыизобретения Б,И. Солодовников,атро откин Заявите ТРАНЗИСТОРНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ ИТЕЛ ся к областй ойерацй илителей постоянног аналоговых вычисли изме ительной техо транзистора пи его коллекприсоединением заявки11 зобретение относйт4 онных (решающих) ус о тока, Применяемь 1 Х вв тельных устройствах и рнике. ЬИзвестны транзисторные операционные усй лйтели с параллельными каналами, в кото-. рых; с целью увеличения входного сопротиВ- ления, используются модуляторы на варнкапах в одном йли двух частотных каналах: 10Однако преобразование сигнала принципи. ально ограничивает полосу пропусканйя усилителя. Для расширения последней в операционных усилителях создается высокочастотный канал на биполярных транзисторах, об ладающих относительно низким входным сопротивлением. Это не позволяет получить высокое входное сопротивление усилителя в области высших частот.Цель изобретения - увеличение входного 20 сопротивления в широком диапазоне частот.Это достигается тем, что в транзисторный операционный усилитель выведен входной каскад на биполярном и полевом транзисторах, причем затвор полевого транзистора соединен 25 через разделительный конденсатор с,входной клеммой транзисторного операционного усилителя, сток подключен через разделительный конденсатор к суммирующей точечке усилителя Постоянного тока, а исток связан через раз- .30 делйтельньй конденсатор с эмиттероМ бийблярного транзйстора, вкл 1 оченного по схемес общей базой, коллектор которого через раз.делительйь 1 й конденсатор подсоединен к входу выходного усилителя,На фнг. 1 показана структурная схематранзисторного операционного усилителя; йагфиг, 2 - принцйниальйат 1 схема усилителя.Транзисторный операциойный усилители(фйг. 1) содержит усилитель 1 типа МДМс модулятором на ва 1 икапах усйлйтель 2 постоянного тока с суммирующиМ входом; вы 1ходной усилитель 3 и входной каскаД 4,В цепи затвора поленого транзистора б входного каскада включены разделительный конденсатор б и высокоомный резистор 7, в цепиистока этого транзистора - резистор 8 и разделительный конденсатор 9, а в цепи стока -резистор 10,В цепи эмиттера биполярног11 включен резистор 12, а в цетора - резистор 18,Усилитель имеет три канала усиления. Низкочастотный канал содержит усилитель 1 типа МДМ с,модулятором на варинапах, усилитель 2 с суммирующим входом и выходнойсилитель 8Среднечастотный канал состоит из разделительного конденсатора б, входного каскада 4, разделительного конденсатора 14, усилителя 2 с суммирующим входом и )выходно. го усилителя 3.Высокочастотный канал образован разделительным конденсатором б, входным каскадом 4, разделительным конденсатором 15 и выходным усилителем 3.Входной каскад 4 содержит комбинацию полевого транзистора 5 и биполярного транзистора 11, включение которых обеспечивает, с одной стороны, его высокое входное сопротивление, а с другой - одновременное использование входного каскада в высокочастотном и среднечастотном каналах за счет наличия у него двух выходов, не связанных друг с другом.На среднечастотный выход 1 б сигнал поступает со стока транзистора 5. На высокочастотный выход 17 сигнал подается с истока транзистора 5 через конденсатор 9 и, транзистор 11, включенньи по схеме с общей базой.Каскад по схеме с общей базой имеет низ кое входное сопротивление, В связи с этим предлагаемое включение транзистора 11 целесообразно, так как для получения максимально возможного коэффициента передачи полеваго транзистора 5 по среднечастотному каналу сопротивление в цепи, истока должно быть минимальным,,Предлагаемое включение транзисторов 5 и 11 способствует получению широкой полосы пропускания высокочастотного канала благодаря хорошим частотным свойствам каскада по схеме с общей базой, Каскад по схеме с общей базой обладает высоким выходным сопротивлением, поэтому при таком включении транзистора 11 высокочастотный выход 17 входного каскада 4 практически не нагружает выход усилителя 2,Включение комбинации полевого 5 и биполярного 11 транзисторов на входе одновременно среднечастотного и высокочастотного каналов при использовании модулятора на варикапах на входе усилителя 1 обеспечивает высокое входное сопротивление операционного усилителя в широком диапазоне частот и упрощает его конструкцию.В качестве примера практической реализации предлагаемого транзисторного операционного усилителя на фиг. 2 приведена принципиальная электрическая схема операционного усилителя. Она содержит в соответствии со структурной схемой, показанной на фиг. 1, следующие элементы: усилитель 1 типа МДМ, состоящий из модулятора на вари- капах 18 и 19, в качестве которых использованы кремниевые стабилитроны, усилителя переменного тока на транзисторах 20, 21, 22, демодулятора на диодах 23 и 24, фильтра на резисторе 25 и конденсаторе 2 б, генератора несущей частоты на транзисторе 27, подключенного х модулятору и демодулятору, усилитель постоянного тока с,суммирующим входом, состоящий из дифференциального каскада на транзисторах 28 и 29, каскада по схемес общим эмиттером на транзисторе 80, вы.ходной усилитель постоянного тока на транзисторах 81 и 32; входной каскад среднечастотпого и высокочастотного каналов на полевом транзисторе 88 и биполярном транзисторе 34.Величина входного сопротивления операционного усилителя определяется сопротивлением параллельно выключенных,модулятора на 10 варикапах и входного элемента среднечастотного и высокочастотного каналов.Входное сопротивление модулятора на варикапах на постоянном токе и в области низших частот определяется омическим сопро тивлением варикапов 18 и 19 и составляет величину порядка 10 - 10 ом.При повышении частоты входное сопротивление модулятора на варикапах снижается практически до величины сопротивления ре зистора 35 (1,1 Мом) вследствие уменьшенияреактивного сопротивления вартанов.Входное сопротивление входного элементасреднечастотното и высокочастотного каналов практически равно сопротивлению резистора 25 8 б (10 Мом).По данным испытаний операционный усилитель имеет следующие параметры:Коэффициент усиленияна постояином токе 3 106 на частоте 10 кга 200Входное сопротивление, омна постоянном токе 10 па частоте 10 кги 106 Номинальная амплипуда вы 35 ходного. напряжения, вСопротивление нагрузки, комНулевой уровень входноготока, а 2,5 10 - 11Дрейф нулевого уровня,40 ,приведенный к входувременной (за 5 час), мквмквтемпературный, 20 ЗО 10 150 45 24 10 -Рабочий диапазон температур, С 5 - 50Усилитель защищен от коротких замыканий 50 на вых,оде. Предмет изобретения Транзисторный операционный усилитель, 55 содержащий последовательно соединенныеусилитель с модуляцией - демодуляцией (МДМ), усилитель постоянного тока и выходной усилитель и разделительные конденсаторы, отличающийся тем, что, с целью увеличе ния входного сопротивления в широком диапазоне частот, он содержит входной каскад на биполярном и полевом транзисторах, причем затвор полевого транзистора через разделительный конденсатор соединен с входной 65 клеммой транзисторного операционного уси+27 ДХЫ- 278 лителя, сток через разделительный конденсатор под,ключен к суммирующей точке усилителя постоянного тока, исток через разделительный конденсатор связан с эмиттером би полярного транзистора, база которого соединена с шиной нулевого потенциала, а коллектор через разделительный конденсатор подключен к входу выходного усилителя Зеив пграаинаю