Усилитель тока

нц 528894 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Сома Советских Социалистических Республик(31) 348723 32) 06,04 33) США Государственнын комитет Совета Министров СССРДата опубликования описания 14.10.(72) Автор изо 6 ретени Иностранец Адель Абдель Азиз Ахмед1) Заявител Иностранная фирма РКА КОРПОРЕЙШН4) УСИЛИТЕЛЪ ТОКА указаннои разизистора, что невыравниваниилитудных пров5 транзисторов иента усилениязначений индусиления по торов. Кроме тотермостабильно Известны усилители тока, спервый и второй транзисторыпроводимости, эмиттер каждогонепосредственно соединен с общебазы соединены между собой.Однако известный усилитель имеет низкую термостабильность.С целью повышения термостабильностн работы усилителя в цепь коллектора второго транзистора последовательно по постоянному току введен третий транзистор противоположного типа проводимости, эмиттер которого соединен с выходной клеммой, база - с входной клеммой, и через диод с коллектором первого транзистора, а между местом соединения баз первого и второго транзисторов и входной клеммой введен четвертый транзистор того же типа проводимости, что и третий, при этом база четвертого транзистора ащие о типа торых ной, а одержодногз коши,10 Изобретение отнможет использовать Р Р усилителях тока.Известны усилители тока, представляющие собой активную схему, выходной ток которой зависит и пропорционально изменяется при изменении входного тока,Известны усилители тока, использующие транзисторы разного типа проводимости, эмиттеры которых соединяются с общей шиной, коллекторы - соответственно с входной и выходной клеммами усилителя, а базы имеют общую точку и непосредственно соединены с входной клеммой.Путем изменения геометрических соотношений первого и второго транзисторов, а также их эмиттерных сопротивлений отрицательной обратной связи коэффициент усиления по току усилителя тока определяется указанным изменением и фактически не зависит от индивидуальных коэффициентов усиления по току, входящих в него транзисторов при условии, что их коэффициенты усиления по току более пяти и что их активные динамические амплитудные проводимости одинаковы.Однако непосредственное соединение баз указанных транзисторов с входной клеммой приводит к тому, что разность потенциалов между коллектором и эмиттером первого транзистора при этом существенно меньше осится к радиотехнике и ся в многот анзисто ных ости потенциалов второго транблагоприятно сказывается на активных динамических амподимостей первого и второгона независимости коэффицппо току всего усилителя от ивидуальных коэффициентов ку, входящих в него транзистого, усилители имеют низкую сть.подключена к месту соединения коллекторов второго и третьего транзисторов.На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема усилителя тока; на фиг. 2 и 3 в вариан схем данного усилителя, поясняющие выравнивание потенциалов коллекторэмиттер первого и второго транзисторов.Усилитель тока содержит первый и второй транзисторы 1 и 2 одного р - а - Р-типа проводимости, эмиттер каждого из которых подключен к общей шине 3, в цепь коллектора второго транзистора 2 последовательно по постоянному току включен третий транзистор 4 противоположного и - р - и-типа проводимости, эмиттер которого соединен с выходной клеммой 5, база - с входной клеммой 6 и через диод 7 - с коллектором первого транзистора 1, Между местом соединения баз транзисторов 1, 2 и входной клеммой 6 включен четвертый транзистор 8 того же типа проводимости, что третий транзистор 4, при этом база четвертого транзистора 8 подключена к месту соединения коллекторов транзисторов 2 и 4. Кроме того, усилитель тока содержит источник 9 тока, нагрузку 10 и источник 11 питающего напряжения. На фиг. 3 диод 7 заменен транзистором 12.Усилитель тока работаст следующим образом.Входная клемма 6 соединена с источником 9 тока, от которого поступает ток 1 Выходная клемма 5 соединена с нагрузкой 10, по которой протекает выходной ток 1 Общая шина 3 соединена с источником 11 питающего напряжения, обеспечивающего необходимое смещение на электродах транзисторов 1, 2, 4 и 8.Потенциал Ь задаваемый базе транзистора 8, непосредственно соединенного с выходной клеммой 5, равен падению напряжения на нагрузке У. Напряжение смещения lг диода 7, соответствующее прямому току А, коллектора транзистора 1, равно напряжению база-эмиттер У, транзистора 8 при этом напряжения Е и К-, практически равны.Транзисторы 1, 2 соединяются как транзисторные усилители по схеме с общим эмиттсрами и схеме с общей базой соответственно в цепи обратной связи, что уменьшает эффективный коэффициент усиления транзистора 8 как транзисторного усилителя, включенного по схеме с общим эмиттером в цепи положительной обратной связи, образуемой транзистором 8 и транзистором 2. Наличие положительной обратной связи между базой и коллектором транзистора 2 повышает динамическое сопротивление его коллекторпой цепи.Положительный эффект, достигаемый при уравнивании напряжений У и Г., с помощью диода 7 (фиг. 2) может быть получен также посредством транзисторного эмиттерного повторителя на транзисторе 12 р в и в ртипа (фиг. 3). Транзистор 12 может бьггь такого типа, когда его коллектор образуется 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 4 д 50 55 зО ;Э подложкой монолитной кремниевой схемы, вкоторой транзисторы 1 и 2 формируются какгоризонтальные транзисторы, а транзистор8 - как вертикальный транзистор в изолирующем слое. Эмиттерный ток транзисторногоэмиттерного повторителя на транзисторе 12поступает через сопротивление, включенное вэмиттерную цепь этого транзистора,Для получения усилителя тока с более высоким динамическим сопротивлением на выходе в коллекторную цепь транзистора 2 сгоризонтальной структурой включается транзистор 4 с вертикальной структурой, так каквеличина динамического сопротивления коллекторной цепи горизонтальных транзисторовинтегральных схем меньше, чем у транзисторов ичтегральных схем с вертикальной структурой.Отрицательная обратная связь, которой охвачен транзистор 4, действующая между коллектором и базой этого транзистора, выполнена на транзисторе 8, в результате чего обеспечивается регулирование его коллекторноготока 1 который стремится быть равным току коллектора 1, за вычетом небольшого базового тока А потребляемого транзистором8, Величина эмиттерного тока У транзистора4 по существу равна его коллекторному токуУ при этом разность составляет его базовый ток 1 ь требующийся для образованиязаданного тока А,. Если обратная связь в цепи коллектор-база транзистора 4 образовананепосредственным соединением, то величинаего динамического сопротивления цепи коллектор-эмиттер обратна его динамической ак 1тивной амплитудной проводимостиД;л,Однако гораздо большая величина эффективного сопротивления, измеряемого междуколлектором и эмиттером транзистора 4, образуется благодаря тому, что положительнаяобратная связь, полученная транзисторами 8и 4, работающими по схеме транзистора с общим эмиттером в режиме усиления, противодействует отрицательной обратной связи транзистора 4, имеющейся между базой и его коллектором. Такое уменьшение коэффициентапередачи отрицательной обратной связи приводит к увеличению сопротивления в клемме5. Величинавыходного динамического сопротивления на выходе (клемма 5) почти достигает динамического сопротивления коллекторной цепи транзистора 4 и - р - п-типа.Возможны также другие варианты увеличения коэффициента передачи цепи положительной обратной связи, образуемой транзисторами 8 и 4, наличие которых приводит к увеличению динамического сопротивления на выходе (клемма 5), например, увеличением коллекторного тока транзистора 8 дополнительным транзистором, включенным по схеме собщим коллектором каскадно с транзисторами 1 и 2.На основе рассматриваемого усилителя тока могут быть построены устройства для ре 528894гулирования тока, в которых отсутствуют источник тока 9 и нагрузка 10, а между клеммами 5 и 6 включен резистор, обеспечивающий напряжение смещения базы относительно эмиттера транзистора 4, которое является регулируемым. Соответственно этому ток, протекающий через дополнительный резистор, регулируется по величине согласно закону Ома. Протекание тока через этот резистор обуславливает образование на выходе усилителя (клемма 5) тока Увых такой же Величины. Формул а изобретенияУсилитель тока, содержащий первый и второй транзисторы одного типа проводимости,эмиттер каждого из которых непосредственно соединен с общей шиной, базы соединены между собой, отличающийся тем, что, с целью повышения термостабильности работы 5 усилителя, в цель коллектора второго транзистора последовательно по постоянному току введен третий транзистор противоположного типа проводимости, эмиттер которого соединен с выходной клеммой, база - с входной 10 клеммой, и через диод с коллектором первоготранзистора, а между местом соединения баз первого и второго транзисторов и входной клеммой введен четвертый транзистор того же типа проводимости, что и третий, при этом 15 база четвертого транзистора подключена кместу соединения коллекторов второго и третьего транзисторов.. Черн ставптел ректор емено писно Тираж комитета Совета М ретений и открыти 35, Раушская пао.,4/ ппографпя, пр, Сапунова актор Т. Янова аказ 284/9ЦНИИ Изд.16 б 7 Государственного по делам из 113035, Москва, Я