Дифференциальный усилитель

(51) Н 03 Р,З/45 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУФ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(71) Шахтинский технслогическйй институт и Ленинградский ордена Ленинаэлектротехнический институтим. В.И. Ульянова (Ленина)(56) 1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3412170/09,кл. Н 03 Р 3/45, 22.03.82.2. Авторское свидетельство Спо заявке 9 3474997/09,кл. Н 03 Г 3/45, 16.07,82,(54)(57) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ,содержащий первый и второй транзисторы, коллекторы которых соединены с соответствующими входами блока выделения наименьшего из двух .токов, выход которого подключен к входу уп" равляемого стабилизатора тока, выполненного с ограничением снизу, выход которого соединен через первый и второй двухполюсники с эмиттерами соответственно первого .и второго транзисторов, а также стабильный источник тока, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения статической точности за счет уменьшения дрейфа нуля, введены первый и второй дополнительные транзисторы, баэаколлектор которых включены паралИ лельно база-коллектору соответственно первого и второго транзисторов, а эмиттеры объединены и подключены к выходу стабильного источника тока,1137565 ционально приращению наименьшего тока 1, или 1 .Управляемый стабилизатор 4 токаимеет зону нечувствительности 1 п,т,е. до тех пор, пока входной токне превысит заданный уровень 1,с высокой точностью выполняется равенство 1 О =О, где 1 - ток управляемого стабилизатора 4 тока. Этим исключается влияние блока 3 и управляемого стабилизатора 4 тока на статические параметры дифференциального усилителя (ДУ).В статическом режиме (0=0) ток стабильного источника 7распределяется между эмиттерами первого и второго дополнительных транзисторов 8 и 9,1эв эч(1) Выходной ток управляемого стабилизатора 4 тока 1 равен нупо, что обеспечивается блоком 3 . 1. . В этих условиях первый и зэ , и: транвключены параллельно база-коллектору соответственно первого и второго транзисторов, а эмиттеры объединены и подключены к выходу стабильного источника тока.На фиг. 1 представлена электрическая схема предлагаемого дифференциального усилителя; на фиг. 2 - конкретный пример его принципиальной электрической схемы.Дифференциальный усилитель содержит (фиг. 1) первый и второй транзисторы 1 и 2, блок 3 вьщеления наименьшего из двух токов, управляемый стабилизатор 4 тока, первый и второй двухполюсники 5 и 6, стабильный источник 7 тока, первый и второй дополнительные транзисторы 8 и 9, а также отражатель 10 тока. Согласно фиг. 2 в дифференциальном усилителе блок 3 выделения наименьшего из двух токов содержит транзисторы 11-14, диоды 15 и 16, резисторы 17 и 18, управляемый стабилизатор 4 тока содержит транзисторы.19 и 20.Дифференциальный усилитель работает следующим образом.Благодаря транзисторам 11-14 (Лиг. 2), являющимся датчиками тока 1 1 в цепях коллекторов соответст венно первого и второго дополнительных транзисторов 8 и 9, и диодам 15 и 16, резисторам 17 и 18 вырабатывается приращение тока, которое пропорзисторы 1 и 2 не влияют на работу схемы ДУ,Под действием входного сигнала О в ( 50 - 100 мВ коллекторный ток первого дополнительного транзистора 8 увеличивается, а второго дополнительного транзистора 9 уменьшается на величину) вхке"кч= 8 =Ч, (2)н,8 и,9где8 - входное сопротивлениепервого (второго) дополнительного транзистора8(9) в схеме с общейбазой.Приращения 8 и Ч через отражатель 10 тока передаются на выход ДУ и заряжают конденсатор 21 (фиг, 2)(3) Мгновенное значение тока 1 мож 9но найти из формулы Ч17 "вх2 Ьц,вф 9 ц,9По меРеУвеличениЯ Овх ток 1 Ч уменьшается до заданного уровня. Напряжение= 1, при котором выполняется равенство 1 я =1 Р, находится из формулы (4)1 ч гр1 дф - -,. (5)2 Ьц Ьид Параметры элементов схемы могутбыть выбраны таким образом, чтобы г 50 100 мВКак только входное напряжением превысит Мр, дальнейшее уменьшение , Ц прекращается, За счет включениянелинейной петли отрицательной обратной связи выход управляемогостабилизатора 4 тока превращаетсяв выход высококачественного стабили затора напряжения с малым внутренним сопротивлением, Это приводит к дальнейшему увеличению тока 18 за счет увеличения тока 1 О и тока первого двухполюсника 5 8 вх и. "51) 20 где 15 - динамическое сопротивление10 первого двухполюсника 5.Таким образом, в области большихвходных сигналов ток= 1 не огра-.сничивается и продолжает возрастатьпропорционально 0за счет увеличе 5 ния тока первого транзистора 1. Дляисключения на характеристике= х Явх)излома, необходимо, чтобы углы наклона характеристики передачи в двух ре-жимах с, =ю 2, т.е.10 5 1 И,8 ф 1 и ЧПоследнее условие обеспечиваетсясоответствующим выбором Я 5, 1,Напряжение М, , при котором на 25 ступает ограничение тока перезарядаконденсатора 21, зависит от усиленияпо току блока 3 и управляемого стабилизатора 4 тока, На практике легкополучить Чрр =5-10 В, Учитывая, чтомаксимальная скорость нарастаниявыходного напряжения прямо пропорциональна "г, можно сделать выводо том, что ДУ характеризуется болеевысоким быстродействием.Таким образом, введение в конструкцию устройства первого и второгодополнительных транзисторов в режимебольшого входного сигнала создаетсядополнительный паралельный каналусиления, Это обстоятельство позволяет транзисторам ДУ работать в таких режимах, при которых дрейф нуляДУ минимален при сбхранении всехпреимуществ, получаемых в устройст-.ве-прототипе, 11375651137565 Составитель И. Водяхинаактор М. Келемеш Техред Т.Маточка Корректор га аказ 10 4 кая наб. илиал ППП "Патент, г. Ужгоро Проектная 39/41 . ТВНИИПИ Госупо делам113035, Москв ж 871ственногообретенийЖ, Рауш Подписнкомитета СССРи открытий