Операционный усилитель

011 470815 Саоз Советских Социалистических республик)М. Кл,895569 18-2 с присоединением заявкиПриоритет Государственный комитет Совета Министров СССР Опубликовано 15.05.75. Бюллетень Мв 18 3) УДК 681,34(088.8) о,делам изобретений и открытийия 21 ЯЯ 75 ата опубликования опис 2) Авторы изобретения П. Домни Н. Петро(54) ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛ Настоящее изобретение относится к области усилительной техники и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Известны операционные усилители, содер жащие транзисторные входной и дополнительный каскады, выполненные по дифференциальной схеме, в каждом из плеч которой к эмиттеру основного транзистора подключен эмиттер транзистора динамической нагрузки, 10 коллектор которого соединен с коллектором транзистора генератора тока, эмиттеры транзисторов генераторов тока первых плеч входного и дополнительного каскадов подключены к первому резистору, а эмиттеры транзисторов 15 генераторов тока вторых плеч входного и дополнительного каскадов соединены со вторым резистором, базы транзисторов генераторов тока входного каскада подключены к третьему резистору и эмиттеру эмиттерного повто рителя, коллектор которого соединен с базами основных транзисторов дополнительного каскада и шиной нулевого потенциала, а база подключена к коллектору транзистора генератора тока первого плеча входного каска да, базы транзисторов генераторов тока дополнительного каскада присоединены к четвертому резистору, коллекторы основных транзисторов входного и дополнительного каскадов подключены к диоду и к объединенным 30 базам транзисторов первого и второго термокомпенсированных источников тока, эмиттеры которых соединены со вторым выводом диода и с первой клеммой питания, коллектор транзистора первого термокомпенсированного источника тока подключен к базам транзисторов динамических нагрузок входного каскада и к коллектору транзистора первого стабилизатора тока, эмиттер которого соединен с пятым резистором, коллектор транзистора второго термокомпенсированного источника тока подключен к базам транзисторов динамических нагрузок дополнительного каскада и к коллектору транзистора второго стабилизатора тока, эмиттер которого соединен с шестым резистором, вторые выводы всех резисторов подсоединены ко второй клемме питания, базы транзисторов первого и второго стабилизаторов тока подключены к одному выходу источника стабильного тока, другой выход которого соединен с одним входом выходного каскада, другой вход которого подключен к коллектору динамической нагрузки второго плеча входного каскада.Известные операционные усилители имеют сравнительно низкую стабильность работы и невысокую помехоустойчивость,Предложенныи операционный усилитель отличается от известных тем, что в него введены первый и второй дополнительные эмиттер50 55 б 0 65 ные повторители, коллекторы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а эмиттеры подключены к объединенным базам транзисторов генераторов тока первого и второго плеч дополнительного каскада, коллекторы которых соединены с базами первого и второго дополнительных эмиттерных повторителеи соответственно.В результате такого технического решения повысилась стабильность раооты и увеличилась помехоустойчивость операционного усилителя.Схема операционного усилителя приведена на чертеже.Операционный усилитель содержит входной каскад, выполненный по дифференциальной схеме, в каждом нз плеч которой включены основные транзисторы 1 и 2, транзисторы 3 и 4 динамической нагрузки, транзисторы 5 и 6 генераторов тока, первый резистор /; дополнительный каскад, выполненный по дифференциальнои схеме, в каждом из плеч которои включены основные транзисторы 8 и 9, транзисторы 10 и 11 динамической нагрузки, транзисторы 12 и 13 генераторов тока, второи резистор 14, третий резистор 1 о, эмиттерный повторитель 16; шину 17 нулевого потенциала, четвертый резистор 18, транзистор 19, транзисторы 20 и 21 первого и второго термокомпенсированных источников тока соответственно, транзисторы 22 и 23 первого и второго стабилизаторов тока соответственно, пятый резистор 24, шестой резистор 25, источник 26 стабильного тока, выходнои каскад 27, первый и второй дополнительные эмиттерные повторители 28 и 29 соответственно.Операционный усилитель работает следующим образом.Сигнал помехи или нестабильности 1 временной или температурной) усиливается основными транзисторами 1 и 2 входного каскада и подается на базу транзистора 20 первого термокомпенсированного источника тока, с коллектора которого сигнал помехи проходит на базы транзисторов 1 О и 11 динамических нагрузок дополнительного каскада, которые вместе с основными транзисторами 8 и 9 этого каскада представляют собои для сигнала помехи каскадные усилители, построенные по схеме общий коллектор - общая база. На коллекторы основных транзисторов 8 и 9 сигнал помехи (или нестабильности) поступает в противофазе с сигналом на коллекторах основных транзисторов 1 и 2 входного каскада. В результате сложения сигнал помехи (или нестабильности) подавляется,С коллекторов транзисторов 10 и 11 динамических нагрузок сигнал помехи (или нестабильности) поступает на базы первого и второго дополнительных эмиттерных повторителей 28 и 29, с эмиттеров которых сигнал помехи подается на объединенные базы транзисторов 12 и 13 генераторов тока дополнительного каскада, усиливается ими и на их коллекторах, соединенных с базами дополнител ных 5 10 15 20 25 30 35 40 эмиттерных повторителей, складывается с противофазным первоначальным сигналом, дополнительно подавляясь,В то же время сигнал помехи после усиления основными транзисторами 1 и 2 входного каскада, пройдя транзистор 21 второго термокомпенсированного стабилизатора тока, поступает на базы транзисторов 3 и 4 динамических нагрузок входного каскада и складывается в противофазе на коллекторах с сигналом, которын прошел входной каскад, минуя транзистор 21. С коллектора транзистора 3 динамической нагрузки сигнал помехи проходит через эмиттерный повторитель 16 на базу транзистора 6 генератора тока и на его коллекторе складывается с противофазным сигналом на коллекторе транзистора 4 динамической нагрузки.Кроме того, в предложенном операционном усилителе достигнуто уменьшенное напряжение смещения нуля за счет того, что базы основных транзисторов 8 и 9 дополнительного каскада присоединены к шине нулевого потенциала,Так как питание соединенных между собой баз транзисторов 10 и 11 динамических нагрузок происходит от первого термокомпенсированного источника тока, то этим обеспечивается стабилизация коллекторных токов транзисторов 10 и 11 динамических нагрузок, а следовательно, базовых токов дополнительных эмиттерных повторителей 28 и 29 и коллекторных токов транзисторов 12 и 13 генераторов тока,Дополнительная стабилизация режима этих генераторов тока осуществляется за счет отрицательной обратной связи по напряжению через первый и второй резисторы 7 и 14.1 аким образом, предложенный операционный усилитель имеет повышенную стабильность работы и увеличенную помехоустойчивость. Предмет изобретения Операционный усилитель, содержащий транзисторные входной и дополнительный каскады, выполненные по дифференциальной схеме, в каждом из плеч которой к эмиттеру основного транзистора подключен эмиттер транзистора динамической нагрузки, коллектор которого соединен с коллектором транзистора генератора тока, эмиттеры транзисторов генераторов тока первых плеч входного и дополнительного каскадов подключены к первому резистору, а эмиттеры транзисторов генераторов тока вторых плеч входного и дополнительного каскадов соединены со вторым резистором, базы транзисторов генераторов тока входного каскада подключены к третьему резистору и эмиттеру эмиттерного повторителя, коллектор которого соединен с базами основных транзисторов дополнительного каскада и шиной нулевого потенциала, а база подключена к коллектору транзистора генератора тока первого470815 17 Составители О. ОтрадновТе.;ред Е. Под уру шина Корректор и, Позняковская Редактор Гк 1.1 анккна Заказ 198613 Изд. М 1449 Т: ранк 679 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5Типография, пр. Сапунова, Г плеча входного каскада, базы транзисторов генераторов тока дополнительного каскада присоединены к четвертому резистору, коллекторы основных транзисторов входного и дополнительного каскадов подключены к одному 5 выводу диода и к объединенным базам транзисторов первого и второго термокомпенсированных источников тока, эмиттеры которых соединены со вторым выводом диода и с первой клеммой питания, коллектор транзистора 1 О первого термокомпенсированного источника тока подключен к базам транзисторов динамических нагрузок входного каскада и к коллектору транзистора первого стабилизатора тока, эмиттер которого соединен с пятым ре зистором, коллектор транзистора второго термокомпенсированного источника тока подключен к базам транзисторов динамических нагрузок дополнительного каскада и к коллектору транзистора второго стабилизатора тока, 20 эмитгер которого соединен с шестым резистором, вторые выводы всех резисторов подсоединены ко второй клемме питания, базы транзисторов первого и второго стабилизаторов тока подключены к одному выходу источника стабильного тока, другой выход которого соединен с одним входом выходного каскада, другой вход которого подключен к коллектору дицагнической нагрузки второго плеча входного каскада, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и помехоустойчивости, введены первый и второй дополнительные эмиттерные повторители, коллекторы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а эмиттеры подключены к объединенным базам транзисторов генераторов тока первого и второго плеч дополнительного каскада, коллекторы которых соединены с базами первого и второго дополнительных эмиттерных повторителей соответственно.