Дифференциальный усилитель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЬСТВУ(л,е03 Г 3/45 9 Гасударственный поете Сооотв Мнннстрав ССС оо делан нэоорвтеннй н отнрытнй23) Приоритет43) Опубликовано 30.09,76,Бюллетень3645) Дата опубликования описания 09,11.76 УДК.621.375.0 (088.8)(5 ФфЕРЕНБИАЛЬНЫИ УСИЛИТЕ 2Однако известные дифференциальные усиели имеют значительный дрейф нуля, Бель изобретения - уменьшение дрейфа Изобретение относится к усилителям электрических колебаний и может использоваться в измерительной и вычислительной технике.Известны дифференциальные усилители.Один из известньк дифференциальных усилителей содержит первый и второй транзисторы дифференциального каскада, причем коллектор од ( ,ного транзистора дифференциального каскада подключен к входу управляемого генерато ра тока, выход которого соединен с коллектором другого транзистора дифференциального каскада, и генератор тока в обшей эмиттерной цепи транзисторов дифференциального каскада 11, т 5 л Для этого в дифференциальном усилителе, содержашем первый и второй дифференциальные каскады, выполненные на транзисторах разного типа проводимости, с генераторами тока в обштк эмиттерньк цепях,. соответствующие входы дифференциальных каскадов попарно объединены и подключены к входам усилители, коллектор каждого из транзисторов подключен к шине питания через соответствуюшнй управляемый генератор тока (УГТ), при этом вход УГТ первого плеча каждого дифференциального каскада соединен с вькодом УГТ второго плеча дру- ГОГО дифференциальноГО каскада, а Вькоды УГТ первых плеч дифференцизльньк каскадов объединены и подключены к вькоду усилишеки нциальный усилитель,и второй дифференциалолненные на транзисторахводимости, с генераторамиттерньк цепях, в которовходы дифференцчальнькобъединены и подключля 2,диффере первый ды, вып ипа про является держа ший ные каска О разного тока в о соответс эми чертеже и вуащие попарно усилите лектрическаителя,ень ка ходам Наиболее близким технически бражена принципиальнаяа дифференциального уси 530425Дифференциальный усилитель содержит ;первый и второй дифференциальные каскады, выполненные соответственно на транзисто.рах 1, 2 и 3, 4 разного типа проводимос-,ти,.с генераторами тока 5 и 6 в общих емиттерных цепях, управляемые генераторы тока (УГТ) первых плеч каждого,дифференциального каскада, выполненные соответственно нв транзисторах 7, 8 и 9 10, УГТ втррых плеч каждого дифференциального 6 каскада, выполненные соответственно на транзисторах 11, 12 и 13, 14, резисторы 15, 16 и сопротивление. нагрузки 17. Входы дифференциальных каскадов попарно объединены и подключены к входам усилителя, 3 в коллектор каждого из транзисторов 1, 2,3, 4 подключен к шине питания через со ответствующий управляемый генератор тока, При этом вход УГТ первых плеч каждого дифференциального каскада соединен с вы-,20 ходом УГТ вторых плеч другого дифференциального каскада, в выходы УГТ первых плеч дифференциальных каскадов объединены и подключены к выходу усилителя.МДифференциальный усилитель работает следующим образом.В исходном состоянии ток, задаваемый от источника напряжения + 6 и - 6 через генераторы тока 6 и 5 соответственно рвс-.З 0 пределяются равномерно в коллекторные нагрузки дифференциальных каскадов, выпод-( пенных нв транзисторах 1, 2 и 3, 4. На грузкой,дифференциальных каскадов служатУГЧ,образованные транзисторами 7, 11, 9, 35 13 в диодном включении и соответственно транзисторами 8, 12, 10, 14. Эти УГТ имеют малое входное сопротивление (десятки ом) при высоком выходном (сотни кидоом), широкий частотный диапазон при коэф О фициенте усиления го току, близком к единице.Входной ток усилителя для общих входов дифференциальных каскадов равен разности входных токов транзисторов 1; 3 и 46 2, 4 разного типа проводимости, Если токи, покоя Э дифференциальных каскадов равны(наиболее распространенныйрежим) и коэф-, фициенты усиления транзисторов 1 и 3 также равны, то происходит полная компенсацияи отсутствует входнойтоксмещения, вы-. зывающий ошибку на выходе дифференциального усилителя, даже при неравенстве вход. ных сопротивлений источников сигнала, В коллекторных нагрузках дифференциальных бб каскадов протекают токи 2 и Э, нагруз-. кой же являются, как уже указывалось, малые входные сопротивления УГТ, коэффициент передачи по току которых равен единице. Следовательно, каждый иэ УГТ 60(транзисторы 7, 8 и 9, 10) выдает на общий выход токи, равные сумме токов на их: входе и противоположно направленные. На аход УГТ первого плеча дифференциальных каскадов (транзисторы 7, 8) поступают ток,",) с выхода усилителя и ток с выхода УГТ на транзисторах 13, 14, равный Э и совпадающий по направлению с 3 Таким образом, на выходе УГТ первого плеча име+ется суммарный ток ( 3 ч 3 ), Аналогично в силу симметрии дифференциального усилителя, на выходе УГТ второго плеча имеется суммарный ток ( 3 3 ) противоположного направления. Нетрудно видеть, что суммарный ток в сопротивлении нагрузки 17 всегда равен нулю, твк квк любое приращение тока на выходе УГТ одного плеча, вызванное температурными изменениями иди флуктувциями питающего напряжении, компенсируется равным приращением тока противоположного направления другого плеча.Дифференциальный усидитель может работать как в режиме усилителя, так и врежиме переключателя тока,Предлвгве мый дифференциальный усилительимеет высокую стабильность выходногоуровня тока покоя, в нем отсутствует разбаланс, вызванный входными токами смещения транзисторов.Формула изобретенияДифференциальный усилитель, содержащий первый и второй дифференциальные каскады, выполненные иа транзисторах разного типа проводимости, с генераторами тока в общих эмиттерных цепях, соответствующие входы дифференциальных каскадов попарно объединены и подключены к входам усилите-. ля, отличающийся тем,что,с целью уменьшения дрейфа нуля, коллектор каждого из транзисторов подключен к шине питания через соответствующий управляемый генератор тока (УГТ), при этом вход УГТ первого плеча каждого дифференциального каскада соединен с выходом УГТ второго плеча другого дифференциального каскада, в выходы УГТ первых плеч дифференциальных каскадов объединены и подключены к выходу усилителя,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Проектирование и применение операционных усилителей. Под ред, Дж, Грэма. М 1974, с. 60 (аналог).2. Патент СШЛ МО 3530391, кл, 330- 23, 1 97 0 ( прототип) .530425 остави ехред Б, Югас едактор 0 ор изобретений и открытийа, Ж, Раушская наб аказ 5240/646 Тираж 1029 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,по де 113035,М