Повторитель напряжения

СОВЕТСНИХ ФВОИ 51) Н 03 Р 3/50 ОМИТЕТ СССРИЙ ИОТНРЫТЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕН ОПИСАНИЕн двтаесноми свщетВЬСТВ ОБРЕТЕНИЯ(54) (57) ПОВТОРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ авт. св, В 1020977, о т л и ч а щ и й с я тем, что, с целью по ния стабильности коэффициента и чи, введены источник опорного напряжения, операционный усилитель, пер- . вый и второй реэистивные делители, причем коллектор второго транзистора через первый реэчстивный делитель соединен с соответствуиеей веной источника питания, меаду базой второго транзистора и источником опорного напряхения вклкяен второй реэистивный делитель, отвод которого подключен к неинвертирукацему входу. опера-. ционного усилителя, инвертируиа 1 Ий вход которого соединен с отводом пер;вого резистивного делителя, а выход - с коллектором второго транзистора.1 11336Изобретение относится к электрон.ным устройствам общего назначения,в частности к усилителям, и можетиспользоваться в различных радиоэлектронных и измерительных схемах.По основному авт. св. У 1020977известен повторитель напряжений, содержащий первый транзистор, имеющийодну структуру, включенный по схемес общим коллектором, база которогоявляется входом повторителя напряжения, эмиттер через первый Ренератор стабильного тока соединен с од,ной шиной источника питания, другаяшина которого через второй генераторстабильного тока соединена с однимвыводом элемента сдвига уровня, атакже управляемый источник напряжения, выполненный на втором транзисторе, имеющем другую структуру, коллектор которого соединен с соответствующей шиной источника питания,при этом коллектор первого транзистора подключен к точке соединениявторого генератора стабильного токас элементом сдвига уровня, база второго транзистора подключена к базепервого транзистора а эмиттер - кдругому выводу элемента сдвига уровня 13,Однако в известном повторителенапряжения существует зависимостьположения рабочей точки первого транзистора от стабильности напряженийна электродах второго транзистора,что увеличивает нестабильность коэф- З 5фициента передачи всего повторителянапряжения.Цель изобретения - повышение стабильности коэффициента передачи.Для этого в повторитель напряже Ония введены источник опорного напряжения, операционный усилитель, первый и второй резистивные делители,причем коллектор второго транзисторачерез первый резистивный делитель 4 бсоединен с соответствующей шиной источника питания, между базой, второго транзистора и источником опорногонапряжения включен второй резистивный делитель, отвод которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, инвертирующийвход которого соединенс отводомпервого резистивиого делителя, а выходс коллектором второго транзистора .На чертеже представлена электрическая принципиальная схема повторителя напряжения. 52 2Повторитель напряжения содержитпервый 1 и второй 2 транзисторы,первый 3 и второй 4 генераторы стабильного тока, элемент 5 сдвига уров.ня, источник 6 питания, операционныйусилитель 7,источник 8 опорного напряжения (ОН) первый 9 и второй 10резистивные делители, выполненныена резисторах 11 - 14.Повторитель напряжения работаетследующим образом,Постоянство падений напряженийна переходах база-эмнттер Об первого 1 и второго 2 транзисторов дляразличных значений входных напряжений определяется не только стабильностью величин токов эмиттеров, определяемых постоянством токов первого1 и второго 2 генераторов стабильного тока, но и стабильностью напряжений на других электродах транзисторов.Напряжение на переходе коллекторбаза Опервого транзистора 1 определяется суммой напряжений перехода Об 2 второго транзистора 2 и напряжения Оэ на элементе 5 сдвигауровня (определяемое только стабильность тока первого 1 и второго 2 генераторЬв тока) и имеет значение(1) .Выходное напряжение повторителя напряжения Цв,определяется разностью(или суммой для другой структурыпримененных первого 1 и второго 2транзисторов) между входным напряжением Оз и падением напряжения напереходе база-эмиттер первого транзистора 1 и составляетИсходя иэ выражеййй 1) и (2),падение напряжения на промежутке коллектор-эмиттер Б первого транзисКэ 1тора 1 составляет величинукэ 1 Вх бэ 2 б ВЫх(3)="бб "б, (4)Из выражений (1) и (4) можно сделать вывод, что стабильность положения рабочей точки первого транзистора 1 определяется стабильностью падения напряжения на переходе баэаэмиттер второго транзистора 2.Изменения напряжений Окэ 2 и Об 2связанные с изменением Овтороготранзистора 2, изменяют значение Об 2,что в свою очередь изменяет положения рабочей точки первого тран1133652 зистора напряжения,для полной стабилизации положениярабочей точки транзистора 1 необходимо застабилизнровать напряжения5"кюг и "кбгСхема стабилизации режима О г иОкруг работает следующим образом.Включение операционного усилителя7 в режименеинвертирующего сумматора определяется выражениемОоп+ 1 Овхгде П - выходйое напряжение операционного усилителя 7, рав 2 15-П- величина напряжения источника 8 опорного напряжения.Полярность напряжения источника 8опорного напряжения определяетсяструктурой второго транзистора 2 (для 110случая выбора второго транзистора 2с структурой р-и-р Оо О).Получение опорного напряжения возможно, например, с помощью делителяили параметрического стабилизатора,используя отрицательное напряжениеисточника 6 питания. Величина опорного напряжения определяется максимальной амплитудой Отак, чтобы работавторого транзистора 2 происходилатолько в усилительном режиме, т.е.чтобы составлять например дляструктуры на основе кремния такую величину, чтобыО= Ок 2О, (6)т. е. значения бкб,;=Окэ;1 В.35Рассмотрим теперь значения падений, напряжений на электродах второго транзистора 2 с применением схемыстабилизации. 4Очевидно, что .кбг вх (7) Подставляя значение О из выражения (5) в (7), имеемсО =-Ц +О -О:-И -соМкб 2 од вх вх оп Подобным образом, подставляя значения из выражения (2), получимОэг - О- и (10)О, ( )Эг ВХ Эги учитывая выражение (5) и приняв Об,о.,. - 1 В, получим,О зО +О -О -1 В=-О -1 В-сооэЬКЭ 2 оп бк Вх оп Из анализа видно, что работа повторителя напряжения характеризуется тем, что в отличие от известного устройства, полностью эастабилизированы положения рабочих точек первого 1 и второго 2 транзисторов,Положения рабочих точек выбираются в конкретных условиях работы выбором значения Ои падением напряжения О на элементе 5 сдвига уровня еПоложения рабочей точки транзистора 2 управляемого источника напряжения и транзистора 1 эмиттерного повторителя застабилизированы пол-, ностью и не зависят от амплитуды входного сигнала.Таким образом, застабилизировав положение рабочей точки второго транзистора 2 управляемого источника напряжения с помощью операционного усилителя 7, включенного по схеме неинвертирующего сумматора, можно уменьшить нестабильность коэффициента передачи повторителя напряжения в динамическом диапазоне на 0,4 Х.133652 Составитель И.ВодяхинаРедактор Р.Цицика Техред Л.Кощобняк ктор М.Демчи ПодписнСР Патент", г,Уагор каз/43 . Тирам ВНИИПИ Гесударст по делам изобр 113035, Москва, 1 Чнного комитетаений и открытий35, Раушская на