Каскодный усилитель

 

КАСКОДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий включенный по схеме с общим эмиттером входной транзистор, Ы выходных транзисторов, включенньис последовательно относительно источника питания, причем эмиттер первого выходного транзистора соединен с коллектором входного транзистора, коллектор N-ro выходного транзистора является выходом каскодного усилителя , нагрузочный резистор, первый вывод которого соединен с шиной питания , и N-отводной делитель напряжения смещения, первый вьшод которого соединен с общей шиной, а соответствующие отводы соединены с базами соответствующих выходных транзисторЬв , отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при сохранении максимального уровня выходного напряжения, в него введены N соединенных последовательно дополнительных нагрузочных резисторов и N разделительных конденсаторов , второй вывод N-отводного делителя напряжения смещения соединен с шиной питания, первый дополнительный нагрузочный резистор соединен с вторым выводом нагрузочного резистора и через первьй разделительньй (Л конденсатор с базой первого выходного транзистора, точка соединения i-ro и (.1 + 1)-го дополнительных нагрузочных резисторов соединена с базой (i+1)-ro выходного транзистора через

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) 0 F 3 42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Р

Ф Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:,. / н вто сномм свидятяльствы (54) (57) КАСКОДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий включенный по схеме с общим эмиттером входной транзистор, N выходных транзисторов, включенных последовательно относительно источника питания, причем эмиттер первого выходного транзистора соединен с коллектором входного транзистора, коллектор N-ro выходного транзистора является выходом каскодного усилителя, нагрузочный резистор, первый вывод которого соединен с шиной питания, и И-отводной делитель напря/ (21) 3614508/24-09 (22) 04.07.83 (46) 23.02.85. Бюл. 9 7 (72) И.А.Суслов и В.И.Туев (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.375.026(088.8) (56) 1. Патент США У 3986132, кл. Н 03 F 3/42, 1976.

2. Патент США В 3934209, кл. Н 03 Р 3/42, 1976 (прототип). жения смещения, первый вывод которого соединен с общей шиной, а соответствующие отводы соединены с базами соответствующих выходных транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при сохранении максимального уровня выходного напряжения, в него введены К соединенных последовательно дополнительных нагрузочных резисторов и N разделительных конденсаторов, второй вывод N-отводного делителя напряжения смещения соединен с шиной питания, первый дополнительный нагрузочный резистор соединен с вторым выводом нагрузочного резис- Я тора и через первый разделительный конденсатор с базой первого выходного транзистора, точка соединения

i-ro и (.1+1}-rо дополнительных нагрузочных резисторов соединена с баsoH (i+1) го выходного транзистора через (д+1)-ый развязывающий конденсатор, где i=1, ..., N-,1, N-.it дополнительный нагрузочный резистор соединен с коллектором N-го выходного транзистора.

1141562

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности в скоростных осциллографах. 5

Известен каскодный усилитель с амплитудой выходного сигнала, в несколько раз превышающей величину допустимого напряжения коллектор— эмиттер одиночного транзистора, содержащий входной транзистор, включен" ный по схеме с общим эмиттером, выходные транзисторы, включенные последовательно относительно источника питания, нагрузочный резистор и резистивный делитель в цепи параллельной отрицательной обратной связи (ООС) по напряжению Е1 3.

Однако этот усилитель обладает недостаточным быстродействием из-за использования высокоомного резистивного делителя в цепи ООС. Повышение быстродействия путем снижения сопротивления резистивного делителя в этом усилителе приводит к уменьшению коэффициента усиления и снижению максимальной амплитуды выходного сигнала.

Наиболее близким к изобретению

30 по технической сущности является каскодный усилитель, содержащий включенный по схеме с общим эмиттером входной транзистор, Ы выходных транзисторов, включенных последовательно относительно источника питания, причем эмиттер первого выходного транзистора соединен а коллектором входного транзистора, коллектор

N-го выходного транзистора является выходом каскодного усилителя, нагру40 зочный резистор, первый вывод которого соединен с шиной питания, и

N-отводной делитель напряжения смещения, первый вывод которого соединен с общей шиной, а соответствующие отводы соединены с. базами соответствующих выходных транзисторов Г2 3.

Однако известное устройство обладает недостаточным быстродействием из-за больших постоянных времени перезаряда паразитиых емкостей в базовых цепях выходных транзисторов.

Цель изобретения — повышение быстродействия при сохранении максимального уровня выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в каскодный усилитель, содержащий включенный по схеме с общим эмиттером входной транзистор, N выходных транзисторов, включенных последовательно относительно источника питания, причем эмиттер первого выходного транзистора соединен с коллектором входного транзистора, коллектор N-го выходного транзистора является выходом каскодного усилителя, нагрузочный резистор, первый вывод которого соединен с шиной питания, и N-отводный делитель напряжения смещения, первый вывод которого соединен с общей шиной, а соответствующие отводы соединены с базами соответствующих выходных транзисторов, введены N соединенных последовательно дополнительных нагрузочных резисторов и N разделительных конденсаторов, второй вывод N отводного делителя напряжения смещения соединен с шиной питания, первый дополнительный нагрузочный резистор соединен с вторым выводом нагрузочного резистора и через первый разделительный конденсатор с базой первого выходного транзистора, точка соединения -го и (-;+1)-го дополнительных нагрузочных резисторов соединена с базой (i+1)-го выходного транзистора через (i+1)-ый развязывающий конденсатор, где i=1, ..., N-1, N-й дополнительный нагрузочный резистор соединен с коллектором N-ro выходного транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого каскодного усилителя.

Каскодный усилитель содержит входной транзистор 1, N вь.кодных транзисторов 2, нагрузочный резистор 3, N-отводной делитель 4 напряжения смещения, N дополнительных нагрузочных резисторов 5 и N разделительных конденсаторов б.

Каскодный усилитель работает следующим образом.

В отсутствии входного переменного сигнала равномерное распределение напряжения на транзисторах каскодного усилителя обеспечивается высокоомным Н-отводным делителем 4 напряжения смещения, который практически не влияет на усилительные свойства схемы. Усилинаемый входной сигнал вызывает значительные изменения коллекторного тока входного транзистора 1„ который лишь незначительно

3 11 отличается от тока, протекающего через нагрузочный резистор 3 и N до-, полнительные нагрузочные резисторы 5.

Изменения напряжений на нагрузочном резисторе 3 и дополнительных нагрузочных резисторах 5, обусловленные входным сигналом, передаются через N разделительные конденсаторы 6 на базы И выходных транзисторов 2, чем достигается равномерное распределение напряжений на транзисторах схемы при любых переменных входных сигналах. Если каскодный усилитель необходимо использовать в качестве усилителя постоянного тока, И разделительные конденсаторы 6 следует заменить, например, стабилитронами.

Перезаряд паразитных емкостей в базовых цепях И выходных транзисторов 2 осуществляется через сравнительно низкоомные нагрузочный резистор 3 и N дополнительные нагрузочные резисторы 5, что способству41562 4 ет повышению быстродействия каскодного усилителя. Передача сигнала OOC( с выхода на вход усилителя незначительна из-за большой величины дифференциального сопротивления перехода коллектор — база входного транзистора 1., Поэтому повышение быстродействия схемы достигается без существенного снижения коэффициента

1п усиления и максимальной амплитуды выходного сигнала. Кроме того, существенное уменьшение постоянных времени перезаряда паразитных емкостей в базовых цепях N выходных транзисторов 2 позволяет эффективно использовать индуктивную коррекцию в выходной цепи и дополнительно повысить быстродействие схемы.

По сравнению с известным предлагаемый усилитель имеет вдвое более высокое быстродействие при сохранении максимальной амплитуды выходного напряжения.

ВНИИПИ Заказ 513/44 Тираж 8? 2 Подписное

Ю В

Филиал ППП "Патака", r.Ужгород„ул.Проектная, 4