Операционный усилитель

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск изСоцивпистмчесиииРеспублик ц 951329(51) М. Кд. С 06 С 7/12 1 Ъеудерстинай квинтет СССР не делам нэобретеннй н еткрытнйОпубликовано 15, 08, 82, Бюллетень30 Дата опубликования описания 15,08.82(72) Авторы изобретения Ленинградский ордена Ленина электротехнический институтим. В.И.Ульянова ( Ленина ) и Шахтинский. технологическийинститутк(54) ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в различных аналоговых и аналого-цифровых устройствах.Известны операционные усилители ОУ), содержащие входной дифференциальный каскад, быстродействующий выходной усилитель и цепи форсирования процессов перезарядки корректирующего конденсатора 1 1.Недостатком таких устройств является недостаточное высокое быстродействие. Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является ОУ, содержащее входной квази- линейный дифференциальный усилительный каскад, симметричные выходы которого подключены к выводам корректирующего конденсатора и к входам выходного дифференциального усилителя 2 1. 2Недостаток этого усилителя заключается в сравнительно невысокомбыстродействии, связанном с тем, чтосимметричное подключение нагрузкивходного квазилинейного дифферен 5 циального каскада вызывает насыщение его транзисторов в режимах большого сигнала.Цель изобретения - повышение быстродействия.0Поставленная цель достигается тем,что операционный усилитель дополнительно содержит два последовательносоединенных ключа, подсоединенныхобщими выводами к вспомогательномувыходу для синфазного сигнала выходного дифференциального усилителя,а другими выводами к соответствующимвыходам входного квазилинейного дифзо ференциального усилительного каскада.На чертеже схематически изображенопредлагаемое устройство.Операционный усилитель содержитвходной квазилинейный диФФеренци 3 951329альный усилительный каскад 1, имеющий инвертирующий и неинвертирующийвходы 2 и 3, Симметричныевыходы 4 и5 каскада 1 подключены к входам выходного дифференциального усилителя6 и корректирующему конденсатору 7и через два ключа 8 и 9 подключенык вспомогательному выходу 1 О для синфазного сигнала выходного дифференциального усилителя, выход 11 котоврого является выходом всего усилителя.Операционный усилитель работает,следующим образом,При малых входных дифференциальных сигналах 50-100 мВ ) кЛючи 8и 9 разомкнуты и усилие этих сигналов ОУ происходит обычным образом,так как входной квазилинейный дифференциальный усилитель 6 работаетпрактически в линейном режиме. Приэтом быстродействие ОУ максимально.Если входное напряжение ОУ получает сравнительно большое приращениебольше 100 мВ), элементы базового входного дифференциальногоусилительного каскада входят в динамическую перегрузку, и включаютсяцепи, расширяющие диапазон активнойработы входного квазилинейного дифзвференциального усилительного каскада 1. При отсутствии ключей 8 и 9 наблюдается синфазное изменение напряжения на выходах 4 и 5 каскада 1, приводящее к насыщению его транзисторов.В связи с этим существует принципиальное ограничение назначения токовперезарядки корректирующего конденса-ора 7, что ограничивает быстродействие ОУ.В предлагаемом устройстве одна изобкладок корректирующего конденсатора 7 в зависимости от полярностивходного напряжения в режимах большого сигнала подключается к сравнительно низкоомному вспомогательному45 4выходу 10, В.этом случае перезаряд конденсатора 7 происходит через низкоомную цепь ( вспомогательный выход) 10 и выходные напряжения каскада 1 меняются незначительно. Таким образом, в ОУ не существует принципиальных ограничений на максимальный разрядный ток корректирующего конденсатора 7 и, следовательно, может , быть реализовано значительно большее быстродействие.Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями.Формула изобретенияОперационный усилитель, содержащий .входной квазилинейный дифференциальный усилительный каскад, симметричные выходы которого подключены к обкладкам корректирующего конденсатора и к входам выходного дифференциального усилителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит два последовательно включенных ключа, подсоединенных общим выводом к вспомогательному выходу синфазного сигнала выходного дифференциального усилителя, а другими выводами к собтветствующим выходам входного квазилинейного дифференциального усилительного каскада.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Аналоговые интегральные схемы, под. Ред. Д.Коннели, М., "Мир", 1977, с.105.2, Анисимов В.И., Капитонов М.В. Прокопенко Н,К., Соколов Ю.М, Операционные усилители с непосредственной связью каскадов Л., "Энергия", 1979 (прототип).Заказ 5952/57 Тираж 731ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушска Подписноета СССРткрытийнаб., д. 4/е Ю ва Е а юилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Составитель Р.БабаянРедактор Н.Воловик ТехредС.Мигунова Корректор М.Демчив е ю етЮ