Дифференциальный усилитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Г 3 45 ИСА ЗОБРЕ НИЯ 6,. ТГХ.ВИЬЛИО ГЕа СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИД(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 684717, кл. Н 03 Р 3/30, 1979,2. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. И "Энергия ", 1977, с. 449, рис. 14-3, (прототип).(54)(57) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ на транзисторах, коллекторы которых через первый и второй резисторы коллекторных нагрузок соединены с соотае 80.11 2019 А ветствующей шиной основного источника питания, подключенной к первому выводу третьего резистора, и сгенератором тока в общей эмиттернойцепи, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения динамического диапазона, в него введеныстабилитрон, отражатель тока и дополнительный источник питания, причемстабилитрон включен между управляющим входом генератора тока и вторымвыходом третьего резистора, а соответствующий вывод генератора токасоединен с шиной питания дополни.тельного источника питания.Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве усилителя генераторов разверток для передающих трубок с электростатическим отклонением луча. , 5Известен дифференциальный усилитель на транзисторах, содержащийисточник и резисторы в цепях коллекторов транзисторов, причем точкасоединения этих резисторов подключена к эмиттеру дополнительного транзистора, коллектор которого соединен с шиной источника питания 113,Недостатком известного устройстваВявляется недостаточно широкий 15динамический диапазон,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является дифференциальный усилитель на транзисторах, коллекторы которых через 20 первый и второй резисторы коллекторных нагрузок соединены с соответствующей шиной основного источника питания, подключенной к первому выводу третьего резистора, и с гене ратором тока в общей эмиттерной цепи 2 1.Недостатком этого дифференциального усилителя является недостаточно широкий динамический диапазон. 30 Цель изобретения - расширение динамического диапазона.Поставленная цель достигается тем,что в дифференциальный усилитель на15транзисторах, коллекторы которых черезпервый и второй резисторы коллекторных нагрузок соединены с соответствующей шиной основного источника питания, подключенной к первому выводу.40третьего резистора, и с генератором тока в общей эмиттерной цепи,введены стабилитрон, отражатель токаи дополнительный источник питания,при 4 ем стабилитрон включен между45управляющим входом генератора токаи вторым выходом третьего резистора,а соответствующий вывод генераторатока соединен с шиной питания дополнительного источника питания.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема дифференциального усилителя,Дифференциальный усилитель содержит транзисторы 1 и 2, первый ивторой резисторы 3 и 4 коллекторныхнагрузок, третий резистор 5, стабилитрон б, транзистор 7 генератора тока, отражатель 8 тока, основной источник 9 питания, величина напряжения которого Е , дополнительныйисточник 10 питания, величина напряжений которого Е 2Дифференциальный усилитель работает следующим образбм,Входной сигнал подается междубазами транзисторов 1 и 2, а усиленный снимается с первого и второгорезисторов 3 и 4, Транзистор 7 генератора тока с отражателем 8 токаобеспечивает высокую степень равенства тока, втекающего в точку соединения базы транзистора 7 генераторатока с выходом отражателя 8 тока.В сбалансированном дифференциальномусилителе этот ток создает на первоми втором резисторах 3 и 4 одинаковыепадения напряжения. Для того, чтобыдля выходных сигналов дифференциального усилителя был обеспечен максимальный динамический диапазон, среднее значение напряжения на каждомвыходе должно составлять величину(2,1а суммарный ток обоих плеч усилителяпри этом (ток генератора тока)ЕЕ+ 1И 2 М,где к и Р - сопротивления первогои второго резисторовЗи 4,Коэффициент передачи входного токауказанного генератора определяетсяпо формуле 3К1 2где К - коэффициент передач входного тока генератора,"" Р - значение сопротивления первого резистора,К 2 - значение сопротивления второго резистора;Р 5 - значение сопротивлениятретьего резистора.Управляемый генератор тока можетбыть выполнен с коэффициентом передачи тока значительно больше единицы,например К=10. В этом случае ток,протекающий во входной цепи генератора тока, должен быть в десять разменьше его выходного тока, в связис чем сопротивление третьего резистора й, = 10,= 10 К,0 тмеченная возможность увеличения К 1позволяет повысить экономичность дифференциального усилителя.В свяжи с тем, что для различных передающих трубок, а, также и для различных пар ее отклоняющих пластин требуются различные по величине противофазные сигналы, целесообразно (частонеобходимо) дифференциальные усилители использовать при различных питающих напряжения Е, но с сохранением максимально возможного динамического диапазона. Это требование без замены1 О элементов дифференциального усилителя полностью выполняется в предлагаемом устройстве. Для этого управляющий вход генератора тока (база транзистора 7) через стабилитрон 6 и третий резистор 5 подключается к основному источнику 9 питания. В этом случае, если напряжение стабилизации стабилитрона близко напряжению дополнительного источника питания 10, к третьему резистору 5 будет приложено практически только напряжение Е. Выбрав сопротивление третьего резистора 5 равным сопротивлению Р ( Р ) , во входной и выходной цепях транзистора 7 генератора тока дифференциального усилителя будет протекать ток, автоматически обеспечивающий установление средних значений выходных напряжений на уровне Е.1/2 . Существенным моментом при этом является тот факт, что величина тока генератора тока формируется не от дополнительного источника питания, а от в несколько раз более высоко вольтного основного источникапитания. В связи с этим дрейф, атакже пульсации напряжения Е не, влияют на выходные сигналы диффе 40 ренциального усилителя. Дрейф и пульсации основного источника питания 9 (Е) ослабляются при этом в два раза, что также являет-ф ся преимуществом дифференциального усилителя.Использование предлагаемого дифференциального усилителя в развертывающих устройствах для передающих трубок с электростатическим управлением позволяет уменьшить номенклатуру уси" лителей и расширить их функциональные возможности, так как для получения требуемых значений противофазных пилообразных сигналов достаточно выставить нужное им минимальное необходимое напряжение питания Е (без изменения номинальных значений, входящих в усилитель элементов).Особенно эффективна реализация заявленного усилителя в виде гибридной микросхемы, так как в этом случае не требуется высокой абсолютной точности изготовления первого и второго резисторов 3 и 4, а достаточно выполнить относительное равенство трех резисторов (3,4 и 5), что при их одинаковой конфигурации в микросхеме выполнить проще и дешевле, чем обеспечивать подгонку каждого резистора. Это обстоятельство обеспечивает увеличение количества годных микросхем в изготовленной партии. -Данный дифференциальный усилитель является универсальным узлом, способным при различных значениях питающего напряжения обеспечить требуемый динамический диапазон выходных сигналов,Состав Техред тор О. Билак . Редактор Н.Я аказ 4781/ Подписи комите ткрыти шск 2 Тирам 862ВНИИПИ Государственнопо делам изобретений113035, Москва, Ж,илиал ППП "Патент", г. Уаго б., д. 4/5ул. Проектная, 4