Повторитель напряжения (его варианты)

 

1. Повторитель. напряжения, содержащий две группы по п+1 транзисторов в каждой, соединенные последовательно по постоянному току, при этом базы транзисторов первой группы, включенных по схеме с общим коллектором , имеющих п-р-п-тип проводимости , подключены к соответствующим отводам первого делителя напряжения, а базы транзисторов второй группы, включенных по схеме с общим коллектором , имеющих p-Ii-p-ТИППрОБОЛИМОСТИ, подключены к соответствующим отводам второго делителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены две группы конденсаторов, первая из которых содержит 2(п +1) конденсаторов, а вторая - п ковденсаторов , при этом одни -выходы конденсаторов первой группы объединены и являются входом повторителя напряжения , а другие выводы подключены к базам соответствующих 2 (n+l) транзисторов первой и второй групп, при том эмиттеры первых транзисторов каждой группы объединены и являются , выходом повторителя напряжения, а между эмиттерами одноименных транзисторов обеих групп, кроме первых транзисторов, включен соответствующий конденсатор из второй группы конденсаторов, причем первый и второй делители напряжения соединены один с другим последовательно по постоянному току. 2. Повторитель напряжения, содержащий две группы по n+l транзисторов в каждой, соединенные последовательно по постоянному току, при этом базы транзисторов первой группы, включенных по схеме с общим коллектором , имеющих п-р-п-тип проводимости , подключены к соответствующим отводам первого делителя напряжения, а базы транзистров второй группы «g подключены к соответствующим отводам (Л второго делителя напряжения, о т л и. чающийся тем, что, С целью повышения точности, в него введены две группы конденсаторов, первая из которых содержит п+1 конденсаторов, а вторая - п конденсаторов, и разделительны конденсатор, при этом одни выходы конденсаторов первой группы объединены и являются входом повторителя напряжения, а другие выводы подключены к базам соответствующих п+1 транзисторов первой группы, транзисторы второй группы включены по схеме с общим эмиттером и имеют п-р-п-тип проводимости, при этом эмиттер первого транзистора первой группы соединен с коллектором первого транзистора второй группы и через разделительный конденсатор - с выходной клеммой повторителя напряжения, а между эмиттером и коллектором одноименных транзисторов соответственно первой и второй групп, кроме первых транзисторов, включен соответствующий конденсатор из второй группы конденсаторов, а первый и второй делители напряжения включены каждый параллельно источнику питания.

„.SU„„„1 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(Д) Н 03 F 3/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; -И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬФ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3397689/18-09 (25) 3397688/18-09 (22) 15.02.82 (46) 15.12.83. Бюл. М 46 (72) Б.С;Янчуркин (71) Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии (53) 621,375.026(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 291326, кл. Н 03 Е 3/50, 25,02.69,.

2. Проектирование и применение операционных усилителей, Под ред.

Дж. Грэма. N., "Мир", 1974, с. 127, фиг. 3.17 (прототип). (54 ) ПОВТОРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ (ЕГО

ВАРИАНТЫ ). (57 ) 1, Повторитель напряжения, содержащий две группы по и+1 транзисторов в каждой, соединенные последовательно по постоянному току, при этом базы транзисторов первой группы, включенных по схеме с общим коллектором, имеющих и-р-и-тип проводимости, подключены к соответствующим отводам первого делителя напряжения, а базы транзисторов второй группы, включенных по схеме с общим коллектором, имеющих р-и-р-тип проьолпмости, подключены к соответствующим отводам второго делителя напряжения, о т-л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены две группы конденсаторов, первая иэ которых содержит 2(n +1) конденсаторов, а вторая — n конденсаторов, при этом одни выходы конденсаторов первой группы объединены и являются входом повторителя напряжения, а другие выводы подключены к базам соответствующих 2 (n+1) транзисторов первой и второй групп, при этом эмиттеры первых транзисторов каждой группы объединены и являются выходом повторителя напряжения, а между эмиттерами одноименных транзисторов обеих групп, кроме первых транзисторов, включен соответствующий конденсатор из второй группы конденсаторов, причем первый и второй делители напряжения соединены один с другим последовательно по постоянному току.

2. Повторитель напряжения, содержащий две группы по и+1 транзисторов в каждой, соединенные последовательно по постоянному току, при этом базы транзисторов первой группы, включенных по схеме с общим коллектором, имеющих и-р-и-тип проводимости, подключены к соответствующим отводам первого делителя напряжения, а базы транзистров второй группы подключены к соответствующим отводам второго делителя напряжения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены две группы конденсаторов, первая из которых содержит и+1 конденсаторов, а вторая — n конденсаторов, и разделительныи конденсатор, при этом одни выходы конденсаторов первой группы объединены и являются входом повторителя напряжения, а другие выводы подключены к базам соответствующих и+1 транзисторов первой группы, транзисторы второй группы включены по схеме с общим эмиттером и имеют и-р-и-тип проводимости, при этом эмиттер первого транзистора первой группы соединен с коллектором первого транзистора второй группы и через разделительный конденсатор — с выходной клеммой повторителя напряжения, а между эмиттером и коллектором одноименных транзисторов соответственно первой и второй групп, кроме первых транзисторов, включен соответствующий конденсатор из второй группы конденсаторов, а первый и второй делители напряжения включены каждый параллельно источнику питания.

1061245

Изобретение относится к радиотехнике и мох<ет быть использовано в радиотехнических установках различного назначения, в частности в прецизионных устройствах, Известен повторитель напрях<ения, содержащий транзисторы, включенные по схеме с общим коллектором, причем базы всех транзисторов соединены между собой, а эмиттерные резисторы каждого из последующих транзисторов подсоединены к эмиттерным электродам предыдущих транзисторов | 1j.

Недостатком известного повторителя напряжения является сильная взаимная зависимость режимов составляющих его эмиттерных повторителей„ что снижает точность передачи сигнала.

Наиболее близким к изобретению является повторитель напряжения, содержащий две группы по и+1 тран- 2О зистаров в каждой, соединенные последовательна по постоянному току, при этом базы транзисторов первой группы, включенных по схеме с общим коллекторам, имеющих и-р-и-тип про- 5 водимости, подключены к соответствующим отводам первого делителя напря,жения, а базы транзисторов второй группы, включенных по схеме с общим коллектором, имеющих р-и-р-тип проводимости, подключены к соответствующим отводам второго делителя нап: ряжения Г2<.

Данный повторитель напряжения обладает также недостаточной точностью передачи сигнала.

Цель изобретения — повыщенке точности.

Поставленная цель в первом варианте достигается тем, что повторитель напряжения, содержащий две груп-"0 пы по и+1 транзисторов в каждой, соединенные последовательно по постоянному току, при этом базы транэксторов первой группы, включенных па схеме с общим коллектором, имеющих и-р-и-тип проводимости, подключены к соответствующим отвоцам первого делителя напряжения, а базы транзистороь второй группы, включенных по схеме с общим коллектором, имеющих и-и-р-тип проводимости, подключены к соответствующим отводам второго делителя напряжения, введены две группы конденсаторов, первая из которых содержит 2(и+1) конденсаторов, а вторая - n конденсаторов, при этом одни выводы конденсаторов первой группы объединены и являются входом повторителя напряжения, а другие выводы подключены каждый к базам соответствующих 2(n+1) тран- . 6Q зисторов первой и второй групп„ при этом эмиттеры первых транзисторов каждой группы объединены и являются выходом повторителя напряжения, а между эмиттерами одноименных транзис-у торов обеих групп, кроме первых транзисторов, включен соответствующий конденсатор из второй группы конденсаторов, причем первый и второй делители напряжения соединены один с другим последовательно по постояннему току.

Поставленная цель во втором варианте,цостигается тем, что в повторитель напряжения, содержащий две группы по и+1 транзисторов в каждой, соединенные последовательно по постоянному току, при этом базы транзисторов первой группы, включенных па схеме с общим коллектором, имеющих и-p-n-тип проводимости, подключены к соответствующим отводам первого делителя напряжения, а базы транзкстарав второй группы подключены к соответствующим отводам второго делителя напряжения, введены две группы конденсаторов, первая из которых содержит и+1 конденсаторов, а вторая — n конденсаторов, к разделительный конденсатор, при этом одни выводы конденсаторов первой группы объединены и являются входом повторителя напряжения, а другие выводы подключены к базам соответствующих и+1 транзисторов первой группы, транзисторы второй группы включены по схеме с общим эмиттером к имеют и-р-и-: тип проводимости, при этом змиттер первого транзистора первой группы соединен с коллектором первого транзистора второй группы и через разде,лительный конденсатор — с выходной клеммой повторителя напряжения, а между эмкттерам и коллектором одноименных транзисторов соответственно первой к второй групп, кроме первых транзисторов, включен соответствующий конденсатор из второй группы канценсатаров, а первый и второй делители напряжения включены каждый параллельно источнику питания.

На фкз. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого повторителя напряжения, вариант на фиг. 2TQ же, ьторай вариант; на фиг. 3 и 4пркнципиальные схемы реализации ,цаннаго изобретения.

Повторитель напряжения (фиг. 1) содержит первую группу из и+1 транзисторов 2, вторую груйпу 3 из n+1 транзисторов 4., первый и второй"дели- . тели 5 и 6 напряжения, первую груп, пу 2 (n+1) конденсаторов 7, вторую группу кз и конденсаторов 8.

Повторитель напряжения (фиг. 2) содержит первую группу 9 из n+1 транзисторов 10, вторую группу 11 иэ и+1 транзисторов 12, первый и второй де- лители 13 и 14 напряжения, первую . группу из и+1 конденсаторов 15, вторую группу из и конденсаторов 16, разделительный конденсатор 17, источйик 18 питания.

1061245

Повторитель напряжения (фиг. 3), реализующий первый вариант, содержит группу 19 из n+1 составных транзисторов 20, вторую группу 21 из и+1 сос тавных транзисторов 22, первый и второй делители 23 и 24 напряжения, первую группу 2(п+1) конденсаторов 25, вторую группу из n конденсаторов 26.

Повторитель напряжения (фиг. 4)» реализующий второй вариант, содержит первую группу 27 из n+1 транзисторов

28, вторую группу.иэ и+1 резисторов

29, делитель 30 напряжения, первую группу из и+1 конденсаторов 31, вторую группу из и конденсаторов 32, разделительный конденсатор 33. 15

Повторитель напряжения по первому варианту работает следующим образом.

Допустим, что и = 2. Тогда рассматриваем повторитель напряжения на Йервом и втором транзисторах 2 первой группы 1 и первом и втором транзисторах 4 второй группы 3, первого и второго конденсаторов 7 и первого конденсатора 8. Прн этом различаются первый каскад на втором транзисторе

2 первой группы 1 и втором транзисторе,4 второй группы 3, эмиттеры ко- торых соединены по переменному току первым конденсатором 8, второй каскад на первом транзисторе 2 первой группй 1 и первом транзисторе 4 второй ЗО группы 3.

Когда на вход повторителя нанряжения поступает входное напряжение U z положительной полуволны, то первым каскадом оно повторяется с козффи- 35 циентом передачи K, . На динамической нагрузке первого. каскада, образованной вторым транзистором 4 второй группы 3 (при положительной полуволне входного напряжения U>Ä ), создает-4О ся выходное напряжение U„., отличаюWeeca от входного на aU

"зх "1= "в

Это напряжение ьу„ является входным для второго каскада, имеющего коэффициент передачи Кг. Выходное

° напряжение иг второго каскада выделяется на динамической нагрузке, образованной первым транзистором 4 второй группы 3 (при положительной полувол- 50 не входного. напряжения 0 з„), и отличается от а0„ на л02.

02= aU>(1-К ); г 2

Выходное напряжение всего устрой-. ства равно сумме выходных напряжений первого и второго каскадов@ +K 2 Q 2)

Когда на вход повторителя напряжения поступает входное напряжение „ отрицательной полуволны, то первый каскад образован вторым транзистором .

4 второй группы 3 с динамической на;— грузкой на втором транзисторе 2 первой группы 1, а второй каскад - первым транзистором 4 второй группы 3 с динамической нагрузкой на первом транзисторе 2 первой группы .1, Коэффициент передачи повторителя напряжения, образованного, например, как первый каскад или второй каскад, обычно близок к .единице и отличается на малую величину. Поэтому можно представить коэффициент передачи. (любого) повторителя напряжения в виде К = 1"с, где d — малая вели-. чина. При K = 1 2 (для рассматриваемого покюорителя напряжения, содержащего упомянутые первый и второй каскады) суммарный коэффициент передачи устройства К = 1- сС„ . Из последнего выражения видно, что в данном повторителе напряжения можно получить довольно близкий к единице коэффициент передачи. Например, при

К =К = 0,99 <. = а(2= 0,01. При этом коэффициент передачи устройства

К 1 К2 1 (0,01)2 = 0 9999

Второй вариант повторителя напряжения (фиг. 2) работает аналогично первому.

Для получения болыаей мощности на выходе повторителя напряжения усилительные элементы могут быть выполнены любыми известными вариантами составных транзисторов (фиг. 3).

Крбме того, возможна реализация второго варианта повторителя напряжения, когда в качестве нагрузки каскадов используют последовательно соединенные по постоянному току ре.зисторы 29. При этом каскады образо1 ваны транзисторами 28 первой группы

27, каждый из которых через соответствующий конденсатор 32 второй группы соединен с соответствующей и грузной, образованной резисторами 29 второй группы.

Таким образом, предлагаемый повторитель напряжения (его варианты) позволяет получить наиболее близкое к

:единице значение коэффициента передачи по напряжению, что дает возможность создавать прецизионные повторители напряжения.

1061245 оыг4ь

Составитель И. Водяхина

Редактор М. Келемеш Техред С.Мигунова Корректор A. Дзятко

Закаэ 10057/56 Тираж 936 Подписное

6 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

Go e M o peTeHH H oTKpbITHA

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4