Дифференциальный усилитель

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик и 987794(23) Приоритет Гасударственный криитет СССРОпубликовано 07.01.83, Бюллетень Рй 1 вв делен изобретений н етерытийДата опубликования описания 07,01,83 Ю.И.Белоносов, Б.И,Бороздин, АИльянок.и В.(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 1Изобретение относится к автоматике и измерительной технике. Известен дифференциальный усилитель с несимметричным входом, выполненный на первом и втором транзисторах, эмиттерные цепи которых объединены и через первый генератор .тока подключены к отрицательной шине источника питания, база первого тран-.зистора является входом дифференциального усилителя, коллектор подключен к положительной шине источника питания, коллектор второго транзистора соединен через второй генератор тока с положительной виной источника питания, а также с базой третьего транзистора, включенного по схеме с общим коллектором, эмиттер которого является выходом дифференциаль 20 ного усилителя и подключен через пер вую цепь обратной связи к базе.второго транзистОра, а также содержащий третий генератор тока, один вы 2вод которого соединен с отрицательной шиной источника питания1,Известный дифференциальный усилитель позволяет получить кусочно- линейную характеристику, однако точность этой характеристики низкаяЦель изобретения - повышение точности кусочно-линейной характеристики.Поставленная цель достигается тем, что в дифференциальный усилитель введены И дополнительных транзисторов, коллекторы которых объединены и подключены к коллектору второго трвнзис. тора, а эмиттеры также объединены и подключены к эмиттеру второго транзистора,(и) цепей обратной связи и резистивный делитель напряжения с(и -1) отводами, включенный между эмиттером третьего транзистора и другим выводом третьего генератора тока, при этом база каждого из дополнительных транзисторов, кроме рг-го, через соответствующую цепь обратной3 98779связи подключена к одноименному выводу резистивного делителя напряжения, а база 11-го дополнительного транзистора соединена с другим выводомтретьего генератора тока.,На фиг. 1 представлена принципиальна электрическая схема предлагаемого дифференциального усилителя(И=3); нафиг. 2-тоже, И=1;на фиг. 3 - зависимостьУ 1 от Увх 10при И=3; нафиг. 4- тоне, И=1,Дифференциальный усилитель приП = 3, содержит первый 1, второй 2и третий 3 транзисторы, первый 4,второй 5 и третий б генераторы тока, а 1также транзисторы 7-9, цепи 10-12 обратной связи и резисторы 13-15.Дифференциальный усилитель работа.ет следующим образом.В исходном состоянии при напржении источника входного .гнала равномнулю первый 1 и второй 2 транзисторы открыты, напряжение на выходнойклемме равно нулю, Транзисторы 7-9закрыты. При малом входном сигнале 25коэффициент передачи К дифференциального усилителя определяется соотношением резисторов в цепи 10 обратной связи.При увеличении входного сигнала зодо величины равной У в16 В 1 ЪО-ЕХ К, -Кгде К 4 - коэффициент передачи цепи 11 обратной связи,транзистор 7 открывается, а транзистор 2 закрывается, что соответствует точке перегиба на фиг. 3. Приэтом путем перераспределения токов,задаваемых первым 4 и вторым 5 генераОторами тока, между открывающимся транзистором 7 и закрывающимся транзистором 2 характеристика коэффициентапередачи в точке перегиба максимально приблицается к идеальной.4При увеличении амплитуды напряцения входного сигнала доОщ начинаетоткрываться транзистор 8 и запираться транзистор 7. На Фиг, 3 это соответствует второй точке перегиба, ПриэтомВ 4 Р) " ОвдКо Ки - К 2где К - коэффициент передачи цепи 12обратной связи.Последующее изменение коэффициента передачи дифференциального усилите. ля осуществляется при достижении ве 4,личины амплитуды напряжения входно" го сигнала Оьх16( " +" а.1 Овхэх К -12.Таким, образом, каждый участок кусочно-линейной характеристики определяется своим коэффициентом передачи цепи обратной связи: первый - К второй - К 4третий - К и четвертый - 1.При И дополнительных транзисторах и (и +1 ) участках характеристикиКогда число введенных транзисто ров п=1 , то изменение коэффициента передачи дифференциального усилителя на первом участке Фиг. 4, необходимо изменить соотношение величин резисторов цепи обратной связи, а для изменения порогового напряжения /можно изменить как резистор делителя так и Т источника б тока, Малая величина 1. нежелательна, так как в этом случае базовый ток дополнительного транзистора влияет на величи 9 УТаким образом, предлагаемая схема усилителя позволяет получить кусочно-линейную характеристику с (и+ +1) с числом различных коэффициентов передачи, причем точность такой характеристики из-за определенного включения дополнительных транзисторов повышается т.е. характеристика близка к идеальной.Кроме того, так как усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью, то в отличие от прототипа он имеет более высокую стабильность и линейность коэффициента передачи.Формула изобретенияДифференциальный усилитель с несимметричным входом, выполненный на первом и втором транзисторах, эмиттерные цепи которых объединены и через первый генератор тока подключены к отрицательной шине источника питания, база первого транзистора является входом дифференциального усилителя, коллектор подключен к положительной шине источника питания, коллектор второго транзистора сое9877 5динен через второй генератор тока с положительной шиной источника питания, а также с базой третьего тран:зистора, включенного по схеме с общим коллектором, эмиттер которого является выходом дифференциальноо усилителя и подключен через первую цепь обратной связи к базе второго транзистора, а также содержащий третий генератор тока, один вывод ко в торого соединен с отрицательной шиной источника питания, о т л и ч а . ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности кусочно-линейной характеристики коэффициента передачи, 1 з введены И, дополнительных транзисторов, коллекторы которых объединены и подключены к коллектору второго .транзистора, а эмиттеры также объеди 9" Ьиены и подключены к эмиттеру второго транзистора, (и) цепей обратной связи и реэистивный делитель напряжения с (и) отводами, включенный между эмиттером третьего тран"зистора и другим выводом третьего генератора тока, при этом база каждого из дополнительных транзисторов,кроме п-го, через соответствующуюцепь обратной связи подключена к одноименному выводу резистивного делителя напряжения, а база и-го дополнительного транзистора соединенас другим выводом третьего генератора тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизенЭлектроника", 1972, У 3с. 46-50.987794 а Составитель И. Техред Т.фанта Корректор В.Прохненко писное илиал ППП Патент , г. жгород; ул. Проектная Редактор Л,ПчелинЗаказ НИИПИ по д 13035 гТираж 934 Подударственного комитета СССРи изобретений и открытийсква, Ж, Рауаская наб., д. 4/