Дифференциальный усилитель

н 1657585 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ Союз Советских Сациалистицескик Ресвубпикосударставннай комитет СССР аа двлам изобрвтвей и откратий9 бюллетень 1 та опубликования оп Проквценко 1) Заявител на электротехничянова (Ленина) инградский ордена Линститут им. В. И. 54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕ Из нике иектро- аналоов л Известен диффе содержащий входно с нагрузкой в вид повторителей тока силитель,каскаденциальный й балансовь первого и второго ыход первого пов етьего о поввтороходомтерытретьебазами яется вь о повторителя тока ителя, эмит второго ифференциального у ходных транзистор повторителей ток соединены дополнитедьных ткоторых подключевходам повторите ного транзис тока соединена сного транзисторакат база которого тьа соед анзнст коллекх и дополните второго повторит оретение относится к радиоможет быть использовано ви аналого-цифровых ыилистемах. рителя тока соединен с входом тр повторителя тока, а выход третьег торителя тока соединен с выходом ранзисторов коллекторы ны к соответствующим лей тока, а база выход- второго повторителя эмиттером вспомогатель- второго повторителя топодключена к входу еля тока 1. Однако известный дифференциальныйусилитель имеет сравнительно неболыдоКкоэффициент усиления напряжения вследствие шунтирующего влияния сопротивлений коллекторных переходов выходных транзисторов повторителей тока. Это не позволяет реализовать на одном каскаде высококачественный усилитель с коэффициентом усиления напряжения, превышающем несколько сотен тысяч.Целью изобретения является повышение коэффициента усиления.йля этого в дифференциальный. усилитель, содержащий входной балансный каскад с нагрузкой в виде первого и второго повторителей тока, выход первого повторителя тока соединен с входом третьего повторителя тока, а выход третьего повторителя тока соединен с выходом второго повторителя тока и является выходом дифференциального усилителя," эмиттеры выходных транзисторов второго и тре его повторителей ток инены с база-.торы которых подключены к соответствующим входам повторителей тока, а база выходного транзистора второго повтори теля тока соединена с эмиттером вспомо гательного транзистора второго повтори тедя тока, база которогоподключена к. входу второго повторителя тока, в третий повторитель тока введен вспомогательный транзистор, коллектор которого соединен с эмиттером выходного транзистора вто- Ю рого повторителя тока, база соединена с входом третьего повторителя тока, а эмит-, тер подключен к базе выходного транзистора третьего повторителя тока, коллектор вспомогательного транзистора 13 второго повторителя тока соединен с эмиттером выходного транзистора треть-, . его повторителя тока.На чертеже , приведена принципиальная ыектрическая схема усилителя. 26Дифференциальный усилитель содержит входной бадансный каскад 1 с нагрузкой в виде первого 2 и второго 3 повторителей тока, выход 4 первого повторителя 2 соединен с входом 5,третьего повтори- И теля 6 тока, а выход 7 третьего повто рителя тока 6 соединен с выходом 8 вто рого повторителя тока 3 и является выходом дифференциального усилителя эмит,теры выходных транзисторов 9 и 1036 второго 3 и третьего 6 цовторитедей тока соединены с базами соответствующих дополнительных транзисторов 11 и 12, коллекторы которых подключены к соответствующим, входам 13 и 5 соответствую- Зф щих повторителей тока 3 и 6, а база вы" ходного транзистора 9 второго повторителя тока 3 соединена с эмиттербм вспомо гательного транзистора 14 второго повторителя тока 3, база которого подключена 4 О к входу 13 второго повторителя тока 3, в третьем повторителе тока 6 вспомога ,тельный транзистор 15, коллектор которого соединен с эмиттером выходного транзистора 9 второго повторителя тока .3, база соединена,.с входом 5 третьего повторителя тока 6, а эмиттер подключен к базе выходного транзистора 10 третьего повторителя тока 6, коллектор вспомо гательиого транзистора 14 второго повторителя тока 3 соединен с эмиттером выходного транзистора 10 третьего повторителя тока 6. Второй повторитель 3 тока содержит также диод 16, а первый повторитель 2 содержит диод 17, а также транзистоЯ ры 18-20.Дифференциальный усилитель работает следующим образом. При отсутствии входного сигнала, т. е.в режиме покоя статический режим транзисторов дифференциального усилителя задается источником тока входного бадансового каскада 1. Ток коллектора транзистора 18 равен половине тока источника токав эмиттерных,цепях транзисторов вкодногобалансного каскада 1, Этот ток поступаетна вход 5 третьего повторителя 6 и определяешь коллекторные и эмиттерные токитранзисторов второго 3 и третьего 6 повторителей тока. Потенциал объединенныхвыколов 7 и 8 повторителей 6 и 3 можетбыть выбран близким к нулю, Коэффициентусиления напряжения дифференциальногоусилителя ) равный отношению входного дифферейциального напряжения Ок выходному О определяется величивыхной передаточной проводимости :ВХ3 - выходной ток в режиме короткого замыкания на выход и выходным сопротивлением ЯВых- д Ч,ц О, п Вь 1 хВ дифференциальном усилителе повышение коэффициента усиления напряженияосуществляется за счет увеличения сопротивленияЯьхпри неизменной передаточВЬЮной проводимости. УпвьюОВых живыхПри появлении напряжения Оь, начинает протекать ток через коллекторный переход выходного транзистора 10, Этот токчерез единичный коэффициент передачи потоку вспомогательного транзистора 15в схеме общей базой ( ОС =0,99-0,999 )поступает на эмиттер выходного транзистора 9.В связи с тем, что второй повторитель3 реадизован по схеме с глубокой отрицательной обратной связью, которая стабилизирует ток через диод 1 6, указанноеприращение коллекторного тока вспомогательного транзистора 15 практически безпотерь поступает в эмиттер выходноготранзистора 9 и далее с единичным коэффициентом передачи по току выходноготранзистора 9 в схеме с общей базойф,"-0,99-0,999) приращение тока поступает в низкоомную нагрузочную цепь,почти полностью компенсируя начальную, составляющую тока, обусловленную сопротивлением коллекторного перехода транзистора 10. Аналогичным образом происходит снижение сопротивления коллектор- ного перехода выходного транзистора 9 на эквивалентную величину выходного сопротивления дифференциального усилите-ля, Отличие состоит лишь в том, что передача тока через сопротивление коллекторного перехода транзистора 9 осуществляется с помощью транзистора 14 и 10,Таким образом при единичных переда чах тока по рассмотренным петлям обратной связи отношение выходного напряжения О,Хк результирующему выходному токуможет достигать бесконечности.ВЫХНа практйке ввиду того, что передача по 1 ф току транзисторов в схеме с общей базой лежит в пределах сС "-0,99-0,999, эквивалентное выходное сопротивление дифференциального усилителя возрастает на один, два порядка по сравнению с известными 20 дифференциальными усилителями, построенными на основе традиционных повторителей тока. Коэффициент усиления напряжения равен 10 -10 при частоте среза6амплитудно-частотной характеристики коэффициента усиления напряжениялежащей 8 пределах 20 - 30 МГц.формула изобретенияДифференциальный усилитель, содержа щий входной балансный каскад с иагрузкой в виде первого и второго повторителей тока, выход первого повторителя тока соединен с входом третьего повторителя тока, а выход третьего повторителя тока соединен с выходом второго повторителя тока и является выходом дифференциального усилителя, эмиттеры выходных транзисторов второго и третьего повторителей тока соединены с базами дополнительных транзисторов, коллекторы которых подключены к соответствующим входам повторителей тока, а база выходного транзистора второго повторителя тока соединена с амит тером вспомогательного транзистора второго повторителя тока, база которого подключена к входу второго повторителя тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента усиления, в третий повторитель тока введен вспомо гательный транзистор, коллектор которого соединен с эмиттером выходного тран зистора второго повторителя тока, база соединена с входом третьего повторителя тока, а емиттер подключен к базе выходного транзистора третьего повторителя тока, коллектор вспомогательного транзистора второго повторителя тока соединен с эмиттером выходного транзистора третьего повторителя тока.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании й 1361056, кл. Н 3 Т, 1974.Составитель А. ХазанРедактор А. Зиньковский ТехредПетко Корректор А. Грипен Зц Ти П сное одни илиад ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,каз 1822/56 ЦНИИПИ Г по дед 113035, Москвраж 1059о комитета СССи открытийская набд. 4/ дарственног изобретений Ж, Рауш