Операционный усилитель

 

ОПЕРАЦИОННЬЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный каскад с несимметричным выходом, эмиттерный повторитель, выполненный на первом транзисторе, усилительный каскад, выполненный на втором транзисторе с генератором тока в нагрузочной цепи, и выходной двухтактных каскад, а также ограничивакщий транзистор, имеющий структуру, противоположную структуре первого и второго транзисторов, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, а коллектор к соьтветствующей шине источника питания , отличающийся тем, что, с целью распмрения динамического диапазона, между коллектором второго транзистора и выходом генератора тока введен делитель напряжения , выполненный в виде включенных параллельно прямосмещенного диода СО и резистивного делителя, отвод с которого подключен к базе ограничивающего транзистора. fO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ №№№

РЕСПУБЛИН

69) 01) gag Н 03 F 3/45

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t ф

1 ф 4 1

Ц (21) 3479482/18-09 (22) 27.07.82 (46). 15.09.84. Бюл. и 34 .(72) Б.С. Рысин, В.А. Ткаченко и А.М. Заброда (53) 621.375.024(088.8) (56) 1. Аналоговые и цифровые интегральные схемы, Нод ред. С.В.Якубовского. M. "Сов. радио", 1979, с. 223, рис. 4, 13а.

2. Там же, с. 213, рис. 4, ба (прототип). (54)(57) ОПЕРАЦИОННЫИ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный каскад с несимметричным выходом, эмиттерный повторитель, выполненный на первом транзисторе, усилительный каскад, выполненный на втором транзисторе с генератором тока в нагрузочной цепи, и выходной двухтактных каскад, а также ограничивающий транзистор, имеющий структуру, противоположную структуре первого и второго транзисторов, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, а коллекторк соответствующей шине источника питания, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, между коллектором второго транзистора и выходом генератора тока введен делитель напряжения, выполненный в виде включенных Е параллельно прямосмещенисго диода и резистивного делителя, отвод которого подключен к базе ограничивающего транзистора.

1 1113

Изобретение относится к электро ной технике и может использоваться в усилителях постоянного тока, компараторах и других устройствах аналоговой техники.

Известен операционный усилитель, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный каскад, усилительный каскад и выходной двухтактный каскад (1Д .

Однако в известном операционном усилителе велико выходное сопротивление для отрицательной полуволны выходного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является. операционный усилитель, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный каскад с несимметричным выходом, эмиттерный повторитель, выполненный на первом транзисторе, усилительный каскад, выполненный на втором транзисторе с генератором тока в нагрузочной цепи, и выходной двухтактный каскад, а также ограни- 2 чивающий транзистор, имеющий структуру, противоположную структуре первого и второго транзисторов, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, а коллектор — к соответ,— г. 30 ствующей шине источника питания 2 .

Однако в известном ОУ. занижено значение максимального выходного напряжения отрицательной полябности на величину падения напряжения на эмиттерном переходе первого транэис- З5 тора.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона.

Для достижения указанной цели в операционном усилителе, содержащем последовательно соединенные входной дифференциальный каскад с несимметричным выходом, эииттерный повторитель, выполненный на первом транзис-I усилительный Касхар выполнен 45 ный на втором транзисторе с генератором тока в нагрузочкой цепи, и выходной двухтактный каскад, а также ограничивающий транзистор, имеющий структуру, противоположную структуре первого и второго транзисторов, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, а коллектор— к соответствующей шине источника питания, между коллектором второго транзистора и выходом генератора тока введен делитель напря>гения, выполненный в виде включенных параллельно

878 прямосиещенного диода и резистивного делителя, отвбд которого подключен к базе ограничивающего транзистора.

На чертеже представлена электрическая функциональная схема операционного усилителя.

Операционный усилитель (ОУ) содержит дифференциальный каскад 1 с несимметричным выходом, эмиттерный повторитель, выполненный на первом транзисторе 2, усилительный каскад. выполненный на втором транзисторе 3, генератор 4 тока, выходной двухтактный каскад 5, ограничивающий транзистор 6, делитель напряжения, выполненный на прямосмещенном диоде 7, резистивный делитель на резисторах

8 и 9, шины 10 и 11 источника питания.

Операционный усилитель работает следующим образом.

При подаче на вход ОУ сигнала соответствующей полярности, когда на выходе его имеет место максииальное .отрицательное выходное напряжение, потенциал коллектора второго транзистора 3 понижается, эмиттерный переход ограничивающего транзистора 6 открывается, и выходной ток входного дифференциального каскада отводится на шину 11 источника питания, ограничивая, таким образом, эмиттерный ток первого транзистора 2.

При этом потенциал коллектора второ« го транзистора 3, а следовательно, и выходное напряжение ОУ, увеличивается по сравнению с потенциалом базы ограничивающего транзистора 6 на величину падения напряжения на резисторе 9, которое определяется падением напряжения на пряиосмещенном диоде 7 и соотношением резисторов 8 и 9, и которое выбирается из условия предотвращения насыщения второго транзистора 3. Применение прямосмещенного диода 7 позволяет практически устранить зависимость напряжения на резисторе 9 от величины коллекторно"

1 о тока второго транзистора 3. При этом температурная зависимость этого напряжения определяется температурной зависимостью р-п-перехода, что позволяет гарантировать ненасыщенный режим работы второго транзистора 3 не только.в широком диапазоне питающих напряжений, но и в широком диапазоне температур.

Составитель И. Водяхина

Редактор С. Тимохина Техред А.Бабинец Корректор В. Бутяга.Заказ 6633/44 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 1

В данном операционном усилителе увеличивается размах выходного напряжения, симметрируя максимальные выходные напряжения для положительной и отрицательной полуволн. Это повышает точность и улучшает эксплуатационные характеристики решающих блоков, построенных на основе этих операционных усилителей. Пред113878 4 .лагаемое устройство особенно эффективно в системах, работающих при пониженных напряжениях источников питания и при пониженных .температурах, когда уменьшается размах выходного иапраяжеиия. При этом увеличение размаха выходного напряжения может достигать !О

l5 X.