Дифференциальный усилитель

О П И С А Н И Е (и 1987796ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск неСоцнаянстнчесинкРеспублик(23) Приоритет Опубликовано 07. 01. 83, Бктллетеиь,Рв 1 . Дата опубликования описания 07.01.83. 024 (088. 8) вв делггт иэаврстенкй и открытий В.И,Анисимов, М.В.Капитонов, Н.Н.Проко емкои:10.,Ф Соко 1 вв,Ленинградский ордена Ленина электротехнический:Институт-: 1им, В,И,.Ульянова (Ленина) и Шахтински техЩлогичесКийинститут бытового обслуж(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 1Изобретение относится к радиоэлектронике,По основному авт. св, й 657585известен дифференциальный усилитель,содержащий входной балансный каскад с нагрузкой в виде первого и второго повторителей тока, причем вы -ход первого повторителя тока соединен с входом третьего повторителятока а выход третьего повторителя тока соединен с выходом второго повторителя тока и является выходом дифференциального усилителя,эмиттеры выходных транзисторов второго и.третьего повторителей токасоединены с базами дополнительныхтранзисторов, коллекторы которйхподключены к соответствующим входамповторителей тока, а база выходного повторителя тока соединена сэмиттером вспомогательного транзистора второго повторителя тока, база которого подключена к входу второго повторителя тока, коллектор 2вспомогательного транзистора третьего повторителя тока соединен с эиит.тером выходного транзистора второ"го повторителя тока, база соединенас входом третьего повторителя тока, 5 а эмиттер подключен к базе выходного транзистора третьего повторителятока, коллектор вспомогательноготранзистора второго повторителя тока соединен с эмиттерам выходного о транзистора третьего повторителятока ( 1).Однако выходное сопротивление зависит от уровня входного сигнала,что не позволяет использовать известное устройство в прецизиойных конверторах напряжение - ток, которыепо условиям работы должны обеспечивать стабильное выходное сопротивление во всем диапазоне изменения входных .напряжений. Цель изобретения - стабильностьвыходного сопротивления.3 98779Поставленная цель достигается тем,что между входами второго и третьего повторителей тока включен токо-стабилизирующий двухполюсник.На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого дифференциального усилителя,на фиг, 2-4 - токостабилизирующийдвухполюсник, варианты выполнения.Дифференциальный усилитель содертжит входной балансный каскад 1 с нагрузкой в виде первого 2 и второго3 повторителей тока, выход 4 первого повторителя 2 соединен с входом5 третьего повторителя 6 тока а вы-,ход 7 третьего повторителя 6 токасоединен с выходом 8 .второго повторителя 3 тока и является выходом дифференциального усилителя, эмиттерывыходных транзисторов 9 и 10 второго3 и третьего 6 повторите ей тока соединены с базами соответствующих дополнительных транзисторов 11 и 12,коллекторы которых подключены к соответствующим входам 13 и 5 соответствующих повторителей 3 и 6 тока,а база выходного транзистора 9 соеди.нена с эмиттером вспомогательноготранзистора 14 второго повторителя3 тока, база которого подключена квходу 13 в третьем повторителе 6тока вспомогательный транэистоор 15,коллектор которого соединен с эмиттером выходного транзистора 9 второго повторителя 3 тока, база соеди 35нена с входом 5 третьего повторителя 6 тока, а эмиттеры подключены кбазе выходного транзистора 10 третьего повторителя 6 тока,коллекторвспомогательного транзистора 14 второго повторителя 3 тока соединенс эмиттером выходного транзистора10 третьего повторителя 6 тока, Второй повторитель 3 тока 3 содержит диод 16, первый повторитель 2 токадиод 17, а также транзисторы 18"20,а третий повторитель б,тока - диод21. Кроме этого, между, входами 13 и5 второго 3 и третьего 6 повторителей. тока включен токостабилизиРующий двухполюсник 22,56 64 Вспомогательный двухполюсник 22может быть выполнен в виде резистора 23 (фиг. 2) . полевого транзистора ,24 и резистора 25 (фиг, 3), генерато" 55 ра тока на резисторах 26 и 27, стабилитронах 28 и 29 и транзисторах30 и 31 (Фиг. 4). Дифференциальный усилитель работает следующим образом.При отсутствии входного сигнала, т,е. в режиме покоя статический режим транзисторов дифференциального усилителя задается источником тока входного балансного каскада 1. Ток коллектора транзистора 18 равен половине тока источника тока в эмиттерных цепях транзисторов входного балансного каскада 1. Этот ток поступает на вход 5 третьего повторителя 6 тока и определяет коллекторные и эмиттерные токи второго 3 и третьего 6 повторителей тока, а двухполюсник 22 стабилизирует статический режим работы второго 3 и третьего 6 повторителей тока (исключается отсечка их транзисторов),Так при большом положительном дифференциальном входном напряжении (О ФО ) на вход 13 второго поЮ ЭХАвторителя 3 тока поступает ток только от токостабилиэирующего двухполюсника 22.=г.агде- ток токостабилизирующего 2. двухполюсника 22,На вход 5 третьего повторителя 6 тока в этом режиме поступает ток+ огде- ток источника тока входноОго балансного каскадаСледовательно, ток нагрузки, входящий через объединенные выходы 7 и .8 второго 3 и третьего 6 повторителей тока, равен= - =нАналогично при отрицательном дифференциальном входном напряжении (О 1 м-О 1 для входных токов первого 2 и второго 3 повторителей тока и тока нагрузки справедливы следующие соотношения2. 1.+о ъ 2 л н-,=-о:,аким образом, независимо от знака и величины входного напряжения дифференциального усилителя все транзисторы второго 3 и третьего 6 повторителей тока работают в активном режиме. Величина граничного входного напряжения (О , может меняться в пределах от десятков миливольт до нескольких вольт в зависимости от схемной реализации входного баланс- ного каскада 1.98796 6от прототипа позволяет поддерживатьво всем диапазоне изменения входныхнапряжений выходное сопротивлениена высоком уровне и, следовательно,на краях диапазона получить улучшение величины выходного сопротивления на один-два порядка. формула изобретения 5Если 1 0, т,е. при отсутствии вспомогательного двухполюсника, то при большом положительном входном напряжении входной ток второго повторителя 3 равен нулю и транзисторы 9, 11 и 14 переходят из активного режима работы в режим отсечки. При другой полярности и большом уровне входного напряжения равен нулю входной ток третьего повторителя 6 то" ка и транзисторы 10, 12 и 15 входят в режим отсечки, В указанных режимах нарушаются цепи повышения выходного. сопротивления диФФеренциального усилителя и его выходное сопротивление определяется только сопротивлениями коллекторных переходов выходных транзисторов 9 и 10, т.е. ладает на один-два порядка по сравнению с предлагаемым дифференциальным уси лителем.Таким образом, предлагаемый диф" Ференциальный усилитель в отличие Дифференциальный усилитель по авт.св, й 6 Ю 585, о т л и ч а ю щ и й "с я тем, что, с целью поаьаения ста 1 з бильности выходного сопротивления,.между входами второго и третьего повторителей тока включен токостабили"зирующий двухполюсник.Источники инФормации,2 в принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮ 657585, кл. Н 03 Г 3/45,Н 03 Г 3/34, 29. 12.76 (прототип).987796 юг. Г Составитель И. ВодяхинаРедактор Л.Ячелинская ТехрвдТ.фанта Корректор В.Прохненко Тираж 934 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5