Устройство защиты

(23) Приоритет йй делан нзоаратаннй н атхрытнй(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ 15 Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для защиты от перегрузок по току и короткого замыкания операционных усилителей.Известно устройство зап 1 иты от перегрузок по току и короткого замыкания выходного двухтактного каскада операционного усилителя, выполненного на транзисторах противоположного типа проводимости, базы которых соединены между собой через режимные диоды и через соответствующие генераторы тока с соот. ветствующимн шинами источника питания,;одержащее первый и второй защитные транзис. торы противогголокного типа проводимости, и первый и второй защитные резисторы (11. Однако в этом устройстве зашиты от перегрузок по току и короткого замыкания выходного каскада операционного усилителя частотные характеристики усилителя ухудшаютсяМ вследствие введения в цепь эмиттеров выходного каскада защитных транзисторов, это приводит также к уменьшению динамического ди. апазона. Цель изобретения - увеличение динамического диапазона и уменьшение частотных искажений,Для этого в устройстве защиты от перегрузок по току и короткого замыкания выходного двухтактного каскада операционного усили.теля, выполненного на транзисторах противоположного типа проводимости, базы которых со.единены между собой через режимные диоды ичерез соответствующие генераторы тока с соответствующими шинами источника питания, содержащее первый и второй защитные транзисторы противоположного типа проводимости,и первый и второй защитные резисторы, эмиттеры транзисторов выходного двухтактного каскада соединены между собой непосредственно,а коллектор транзистора одного плеча двухтакт.ного каскада соединен с базой первого защитного транзистора оотивоположного типа проводимости, и через первый защитный резисторс соответствующей шиной источника питания,а его эмиттер соединен с управляющим входомсоответствующего генератора тока, при этомколлектор транзистора другого плеча двухтакт.08490 5О152 О 3 7ного каскада соединен с базой второго зашитного транзистора и через второй зашитный резистор с соответствующей шиной источника пи.тания, при этом коллектор второго защитноготранзистора соединен с инвертируюшим входомупомянутого генератора тока.На чертеже представлена принципиальнаяэлектрическая схема устройства защиты от пе.регрузок по току и короткого замыкания,Устройство зашить содержит транзисторы1, 2, режимные диоды 3, 4, защитные резисторы 5, 6, защитные транзисторы 7, 8, генератор9 тока, выполненный на транзисторах 10, 11и резисторе 12, и генератор 13 тока.Устройство зашиты от перегрузок по токуи короткого замыкания выходного двухтактного каскада операционного усилителя работает следующим образом.Устройство защиты приводится в действиепадением напряжения на защитных резисторах5 и 6, возникающим при протекании выходного тока. Если выходной ток не превышает номинального для данного операционного усилителя значения, то защитные транзисторы 7 и 8находятся в закрытом состоянии. Если выходной ток (вытекающий) превысит номинальноезначение, то падением напряжения, возникающимна резисторе 5, откроется первый защитныйтранзистор 7, при этом выходной ток генера.тора 9 тока уменьшится за счет отвода его час.ти в коллектор защитного транзистора 7. Выбором соответствующего значения первого защитного резистора 5 можно, регулировать величину номинального тока,Коллекторное напряжение выходного трап.зистора 1 определяется напряжением на эмиттерах транзисторов 10 и 11 генератора 9 тока,а не выходным током операпионного усилителя. В случае короткого замыкания на выходеоперационного усилителя транзистор 10 генератора 9 тока закрывается входным каскадомоперационного усилителя за счет действия навходе операционного усилителя входного сиг.нала, а транзистор 11 совместно с первым защитным транзистором 7 образуют дифференциальный входной каскад, на вход которогопоступает сигнал с выходного транзистора 1,тем самым замыкается обратная связь операционного усилителя с единичным коэффициентом усиления. Следовательно, выходной каскадв любом режиме охвачен отрицательной обратной связью и поэтому работает в линейном ре.жиме.Если выходной ток (втекающий) превыситноминальное значение, определяемое вторымзащитным резистором 6, то открывается второй защитный транзистор 8, При этом выходной ток генератора 9 тока увеличится за счетдействия коллекторного тока транзистора 8. 25 30 35 40 45 Я 55 При этом замкнется обратная связь защитногоконтура усилителя. Отрицательное напряжениесмешения на базу транзистора 11 введено дляуменьшения термозависимости порога ограниче.ния вытекающего тока операционного усилите.ля,Включение второго защитного транзистора8 в цепь коллектора транзистора 2 выходногокаскада улучшает частотную характеристику выходного каскада и кроме того, устраняется зависимость динамического диапазона выходногосигнала операционного усилителя от величинытока нагрузки, поскольку коллекторное напря.жение транзистора 2 можно сделать меньшим,чем напряжение на коллекторе транзистора 1,а это напряжение определяется режймом гене.ратора тока 9.По сравнению с известным устройством за.щиты от перегрузок и короткого замыканиядвухтактпого операционного усилителя предлагаемое устройство защиты обеспечивает увеличение полосы частот с 20 МГц и 60 МГц и уве.личивает динамический диапазон на 20%,Формула изобретенияУстройство защиты от перегрузок по току и короткого замыкания выходного двухтактпо. го каскада операционного усилителя, выполненного на транзисторах противоположного типа проводимости, базы которых соединены между собой через режимные диолы и через соответствующие генераторы тока с соответствующими шинами источника питания, содержащее первый и второй защитные транзисторы противоположного типа проводимости, и первый и второй защитные резисторы, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью увеличения динамического диапазона и уменьшения частотных искажений, эмиттеры транзисторов выходного двухтактного каскада соединены между собой непосредственно, а коллектор транзистора одного плеча двухтактного каскада со. единен с базой первого защитного транзистора противоположного типа проводимости, и через первый защитный резистор с соответствующей шиной источника питания, а его эмиттер соединен с управляющим входом соответствующего генератора тока, при этом коллектор транзис. тора другого плеча двухтактного каскада соединен с базой второго защитного транзистора и через второй защитный резистор с соответ. ствующей шиной источника питания, при этом коллектор второго загцитного транзистора соединен с инвертируюшим входом упомянутого генератора тока.Источники информации.принятые во внимание при экспертизе 1, Проектирование и применение операцион. ных усилителей пол ред. Дж, Грэма Мир", М., 1974, с. 133, рис. 3.24 (прототип).+Ел Составитель М. Хазанктор И. Марховская Техред М, Келемеш Корректор В. Бутяга ное Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,513/52 Т ЦНИИПИ Госу по делам и 113035, Москвраж 995 Поддарственного комитета СССРобретений и открытийа, Ж, Раушская наб., д. 4