Дифференциальный усилитель

О П И С А Н И Е ( 1926757ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соаетскик.Социал истическикРеспублик(51)М. Кл,Н ОЗ ГЗ/й ЪеударстваикыИ квинтет СССР ав дилан кэабретеикй и втирыткйДата опубликования описания 07. 05. 82(72) Авторы изобретения В.С.Рысин, В.А.Ткаченко и В.И.филь 71) Заявитель РЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛ Изобрет нике и мож работке оп к радиоте ься при ра лителей,ко йств анало ние относитс т использова рационных ус других устр ки в интегра ки параторов говой тех ом полу проводниковом исполнени ФИзвестен операционный усилитель на биполярных транзисторах, содержащий дифференциальный каскад на двух транзисторах р-и-р типа проводимости с несимметричным выходом и с резисторами обратной связи и генератором тока в эмиттерных цепях, причем базы транзисторов дифференциального каскада подключены к эмиттерам соответственно первого и второго входных транзисторов и-р-и типа проводимости, в эмиттерные цепи которых включены транзисторы и-р-и типа проводимости отражателя тока, базы которых объединены и соединены черезгенератор тока с одной из шин источника питания, а через транзистор в диодном включении - с другой шинойисточника питания 11.Однако завышенные входные тоизвестного усилителя, ограниченноебыстродействие, а также ограничения, накладываемые на нижнее значение коэффициента усиления токар-и-р транзисторов для обеспеченияработоспособности усилителя, ограничивают область его применения. оЦель изобретения - уменьшениевходных токов и увеличение быстродействия.Указанная цель достигается тем,что. в дифференциальный усилитель, 15содержащий дифференциальный каскадна двух транзисторах р-п-р типа проводимости с несимметричным выходоми с резисторами обратной связи и 20генератором тока в эмиттерных цепях, причем базы транзисторов дифференциального каскада подключены кэмиттерам соответственно первого и второго входных транзисторов3 Ч 267П-р-и типа проводимости, в эмиттерные цепи которых включены транзисторыи-р-и типа проводимости отражателя тока, базы которых объединеныи соединены через генератор токас одной иэ шин источника питания, ачерез транзистор в диодном включении - с другой шиной источника питания, введен дополнительный транзис.тор р-и-р типа проводимости, база 0которого подключена к точке соединения баз транзисторов отражателятока эмиттер - к соответствующейшине источника питания через дополнительный генератор тока, а коллек Зтор - непосредственно к другой шинеисточника питания.На чертеже приведена электрическаяпринципиальная схема предлагаемогоустройства.20Устройство содержит дифференциальный каскад на двух транзисторах 1 и 2 р-и-р типа проводимости, резисторы3 и 4 обратной связи, генератор 5тока, первый и второй входные транзисторы б и 7 и-р-и типа проводимости, транзисторы 8 и 9 и-р-и типапроводимости отражателя тока, генератор 10, транзистор 11 в диодном включении, дополнительный транзистор 12 р-и-р типа проводимости, дополнительный генератор 13 тока.Коллекторные токи транзисторов 8и 9 не являются постоянными, а зависят от коэффициента усиления тока .3 , В дополнительного транзистора 12 р-и-р типа проводимости следующим образом:Ььв = д, =1+ - (1) где В, - статический коэффициент усиления тока транзистора 12р-и-р типа проводимости;и 1 - токи генераторов 10 и 13ясоответственно.Бели учесть, что при интегральном 43 полупроводниковом исполнении транзисторы одного типа проводимости имеют хорошую идентичность по коэффициенту усиления тока, то, обозначая коэффициент усиления тока р-и-р тран- щ зисторов В, эмиттерные токи входных транзисторов б и 7 определяют следующим образом:1 . 1 Б эв .9 0 + +т ъ .2 )(2 где х - ток генератора 5.Из этого выражения нетрудно установить, что соответствующим выбором токов генераторов 5 и 13 можно обеспечить нужное быстродействие и работоспособность усилителя при любых значениях коэффициента усиления тока В р-и-р транзисторов, а выбором тока генератора 10 обеспечить нужное значение эмиттерных токов транзисторов 1 и 2, и следовательно, обеспечить нужные входные токи всего усилителя.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить эмиттерные токи входных транзисторов, а, следовательно, и входные токи операционного усилителя по сравнению со схемой известного устройства, не ухудшая быстродействия.Аналогично можно показать, что имеется возможность увеличить быстродействие такой схемы эа счет увеличения тока генератора 5 без увеличения входных токов усилителя,Формула изобретенияДифференциальный усилитель, содержащий дифференциальный каскад на двухтранзисторах р-и-р типа проводимости с несимметричным выходом и с резисторами обратной связи и генератором тока в эмиттерных цепях, причембазы транзисторов дифференциальногокаскада подключены к эмиттерам соответственно первого и второго входныхтранзисторов и-р-и типа проводимости,вэмиттерные цепи которых включенытранзисторы и-р-и типа проводимостиотражателя тока, базы которых объединены и соединены через генератортока с одной иэ шин источника питания, а церез транзистор в диодномвключений - с другой шиной источника питания о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью уменьшения входных токов и увеличения быстродействия усилителя, введен дополнительный транзистор р-и-р типа проводимости, база которого подключена к точке соединения баз транзисторов отражателя тока, эмиттер - к соответствующей шине источника питания черездополнительный генератор тока, аколлектор - непосредственно к другой шине источника питания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Аналоговые и цифровые интегральные схемы, Под ред. С.В.Якубовского. М., "Советское радио", 1979,с. 2 15, ИС 140 УД 6 (прототип).92 б 75 У Составитель И.8 одяхинаТехред Т. Маточка КорректорМ. М актор пенина 2997/46 Т ВНИИПИ Государ по делам иэ 113035, Москва, Ж аж 954венного комитета СССРретений и открытийРаушская наб., д. 4 Подписное тная,ф ППП "Патент", г. Ужгород, ул