Широкополосный усилитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 10309 цр Н 03 Г 1/Ц Е ИЗОБРЕТЕНИСВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСАН К АВТОРСКОМ вого транзистора, при этом первыи и пятый биполярные транзисторы в диод" ном включении имеют одинаковый тип проводимости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и увеличения коэффициента передачи, в него введены выходной инвертирующий усилительный каскад, а также первый и второй отражатели тока, при этом вход выходного инвертирующего усилительного каскада подключен к стоку первого полевого транзистора и выхо-ду первого отражателя тока, вход ко" торого соединен с одним выводом источника тока, другой вывод которого подключен к эмиттеру четвертого биполярного транзистора, коллектор Е которого соединен с входом второго отражателя тока, выход которого подключен к коллектору второго биполярного транзистора, а выход цепи отрицательной обратной связи выходного Е инвертирующего усилительного каскада соединен с эмиттером первого би- (" полярного транзистора в диодном вклю-р чении.2. Усилитель по и. 1, л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью ко т корре ции напряжен зисторов, в ,ректирующего выводом к вх ка, а другим ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 896751, кл. Н 03 Г 3/50, 19772. Авторское свидетельство СССРй 915217, кл, Н 03 Г ЗЛ 6, 1977(54)(57)1.ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ,содержащий соединенные последовательно по постоянному току первый полевойтранзистор, затвор которого является входом широкополосного усилителя, первый биполярный транзистор вдиодном включении, база и коллекторкоторого соединены с истоком первогополевого транзистора, и второй бидолярный транзистор, эмиттер которогосоединен с эмиттером первого биполярного транзистора .в диодном включении,коллектор " с базой третьего биполярного транзистора, коллектор которогоподключен к соответствующей шине источника питания, а база - с объединенными базой четвертого и эмиттеромтретьего биполярных транзисторов, источник тока, выполненный. на второмполевом транзисторе, однотипном с первым полевым транзистором, и пятом биполярном транзисторе в диодном включении в истоковой цепи второго полесмещения полевых транго введен источник корока, подключенный одним у второго отражателя то ыводом - к общей нине,1030949 1Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использова,но в качестве широкополосного усилителя постоянного напряжения с высоким входным сопротивлением в устройствах различного назначения, в частности, в .быстродействующих схемах выборки-хранения.Известен повторитель напряжения,содержащий источник тока на полевомтранзисторе с каналом и -типа, истоккоторого подключен ко входу отражате"ля тока на двух транзисторах и -р-Птипа, его затвор и эмиттеры транзисторов отражателя тока присоединенык первой шине питания, а сток " кистоку истокового повторителя на по левом транзисторе с каналом а-типаи базе эмиттерного повторителя натранзисторе о -р-и типа, эмиттер которого, являющийся выходом устрой"20ства, подключен к выходу отражателятока, а коллектор и сток транзистораистокового повторителя - к второй шине питания. Входом устройства явля 25ется затвор истокового повторителя 13,Недоотатками устройства являютсянебольшой меньше. единицы )коэффициент передачи и неодинаковость режимов работы полевых транзисторов, сни- З 0жающая точность устройства.Наиболее близким по техническойсущности является широкополосный усилитель, содержащий соединенные после";довательно по постоянному току пер" 35вый полевой транзистор, затвор которого является входом широкополосногоусилителя, первый биполярный транзис-тор в диодном включении, база и коллектор которого соединены с истоком 40первого полевого транзистора, и второй биполярный транзистор, эмиттеркоторого соединен с эмиттером первого биполярного транзистора в диодном включении, коллектор - с базойтретьего биполярного транзистора,коллектор которого подключен к соот"ветствующей шине источника питания,а база - с объединенными базой четвертого и эмиттером третьего биполяр-.ных транзисторов, источник тока, выполненный на втором полевом транзисторе, однотипном с первым полевымтранзистором, и пятом биполярном транзисторе в диодном включении в истоковой цепи второго полевого транзистора,55при этом первый и пятый биполярныетранзисторы в диодном включении имеют одинаковый тип проводимости 1 2 1. 2Недостатками устройства являютсянизкийменьше единицы ) коэффициентпередачи и наличие погрешностей передачи, обусловленных неодинаковостьюрежимов работы полевых транзисторов.Цель изобретения - повышение точности и увеличение коэффициента передачи широкополосного усилителя, атакже коррекция напряжения смещенияполевых транзисторов. Поставленная цель достигается тем,что в широкополосный усилитель, содержащий соединенные последовательно по постоянному току первый полевойтранзистор, затвор которого являетсявходом широкополосного усилителя,первый биполярный транзистор в диодномвключении, база и коллектор которогосоединены с истоком первого полевого транзистора, и второй биполярныйтранзистор, эмиттер которого соединенс эмиттером первого биполярного транзистора в диодном включении,коллектор - с базой третьего биполярноготранзистора, коллектор которого подключен к соответствующей шине источника питания, а база - с объединенными базой четвертого и эмиттером третьего биполярных транзисторов, источник тока, выполненный на втором полевом транзисторе, однотипном с первым полевым транзистором, и пятомбиполярном транзисторе в диодномвключении в истоковой цепи второгополевого транзистора, при этом первый и пятый биполярные транзисторы вдиодном включении имеют одинаковыйтип проводимости, введены выходнойинвертирующий усилительный каскад,а также первый и второй отражателитока, при этом вход выходного инвертирующего усилительного каскада подключен к стоку первого полевого транзистора и выходу первого отражателятока, вход которого соединен с однимвыводом источника тока, другой выводкоторого подключен к эмиттеру четверТого биполярного транзистора, коллектор которого соединен с входомвторого отражателя тока, выход которого подключен к коллектору второгобиполярного транзистора, а выход цепи отрицательной обратной связи выходного инвертирующего усилительногокаскада соединен с эмиттером первогобиполярного транзистора в диодномвключении, а также введен источниккорректирующего тока, подключенныйодним выводом к входу второго отражателя тока, а другим выводом - к общей шине.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема широкополосного усилителя, 5Иирокополосный усилитель".содержит первый полевой транзистор 1, первый биполярный транзистор 2 в диодном включении, второй биполярный транзистор 3, третий биполярный транзистор 4, четвертый биполярный транзистор 5, источник 6 тока на втором полевом транзисторе 7 и пятом биполярном транзисторе 8 в диодном включении, выходной инвертирующий усили тельный каскад 9, первый 10 и второй 11 отражатели тока, источник 12 корректирующего тока, цепь 13 отрицательной обратной связи, шины 14 источника питания. 20Устройство работает следующим образом.Ток, создаваемый источником 6 тока на втором полевом транзисторе 7 и пятом биполярном. транзисторе 8 в ди 25 одном включении в цепи истока, поступает на вход первого отражателя 10 тока и, пройдя через эмиттер и коллектор четвертого биполярного транзистора 5, поступает на вход второго отражателя 11 тока. Выходной ток второго отражателя 11 тока, пройдя через коллектор и эмиттер второго биполярного транзистора 3, складывается с выходным током цепи 13 отрицательной обратной связи, и этот суммарный ток, пройдя через первый биполярный транзистор 2 в диодном включении и первый полевой транзистор 1, поступает на вход выходного инвертирующего усилительного каскада 9,На вход выходного инвертирующего усилительного каскада 9 поступает также выходной ток первого отражателя 10 тока. Если первый 10 и второй 11 отражатели токов работают с коэициентами передачи по току, равными единице, то на вход выходного инвертирующего усилительного каскада 9 поступает выходной ток цепи 13 отрицательной обратной связи, посколь ку выходные токи первого 10 и вто" рого 11 отражателей тока взаимно вычитаются. Вследствие действия цепи 13. отрицательной обратной связи этот вы-, ходной ток стремится к малой величине, 55 определяемой входным током выходного инвертирующего усилительного каскада 9. 9Предполагается, что первый 1 и второйй 7 полевые транзисторы, первый 2 и пятый 8 биполярные транзисторы в диодном включении, второй 3 и четвертый 5 биполярные транзисторы одиыаковы с точностью до технологического разброса параметров, и напряжения смещения входов первого отражателя 1 О тока и выходного инвертирующего усилительного каскада 9 равны с точностью до напряжения смещения одного базо-эмиттерного перехода транзистора.При этом режимы работы первого 1 и второго 7 полевых транзисто" ров одинаковы и смещения уровня постоянного напряжения, вносимое уст, ройством близко к нулю и определяется только технологическим разбросом параметров транзисторов, входящих в него.Таким образом, устраняется один из недостатков известного устройства - наличие погрешностей передачи, обусловленных неодинаковостью режимов работы полевых транзисторов.Для того, чтобы скомпенсировать технологический разброс параметров транзисторов, в устройство введен источник 12, корректирующего тока, который необходим для более точной компенсации смещения уровня постоянного напряжения, вносимого устройством, Кроме того, коэшициент передачиустройства определяется коэициентом передачи цепи 13 отрицательной обратной связи и коэйициентом усиления выходного инвертирующего усили"тельного каскада 9.Широкополосный усилитель обладает поцышенной точностью;, т.е. отсутствие погрешностей передачи, обусловленных не одинаковостью режимов работы полевых транзисторов и выражающихся в смещении уровня постоянного напряжения между входом и выходом, которое может в известном составлять несколькосот милливольт, при применении современных биполярных и полевых интегральных транзисторов, в то время как в предложенном устройстве это смещение можно свести с помощью источника корректирующего тока до ОднОГО-дВух милливОльт, ВысОким кО- э 3 ициентом передачи, который при применении современных биполярных и полевых интегральных транзисторг1030949 К достоинствам усилителя относится также возможность выполнения его в виде интегральной схемы. может достигать нескольких десятков,а усиление с разомкнутой петлей обратной связи - двух-трех тысяч. гхоР Сос селева Техль И. ВодяхинМигунова оо, И. Демчик ое ого комит д. 4 е ЪФ ее роектаф я и едактор Т. К аказ 5232/56 ВИПИо д5 дППП авит ев С ж 93 твен рете Тира Государс лам изоб осква, Ж "Патент нии и открытииРаушская наб.ааВе е е а е а а е е е еУжгород, ул. джекдписСР