Дифференциальный усилитель

 

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий первый и вторрй транзисторы , имеющие одну структуру, эмиттеры которых объединены и через управляемый генератор тока соединены с первой шиной источника питания, а коллекторы являются выходами дифференциального усилителя и соответственно через первый и второй резисторы соединены с входом отражателя тока, вывод питания которого соединен с второй шиной источника питания, отличающийся teMj что, с целью повышения надежности, в него введены двухполюсник и первый и второй диоды, аноды которых соединены с коллекторами соответственно первого и второго транзисторов, а катоды объединены и подключены к выходу отражателя тока, соединенному через двухполюсник с входом управляемого (Л генератора тока.

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

„„SU ÄÄ 1141565

4(5!) Н 03 F 3 45

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07НРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 3685388/24-09 (22) 03.01.84 (46) 23.02.85. Бюл. У 7 (72) Н.Н.Прокопенко, В.В.Крюков, В,И.Марчук и Б.Г.Ленев (71) Шахтинский технологический институт бытового обслуживания (53) 621.375.024(088.8) (56) 1.. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. М., "Советское радио", 1979, с. 138,,рис. 3-37а.

2. Патент США У 4238738, кл. 330-256, 1980 (прототип). (54)(57) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий первый и второй транзисторы, имеющие одну структуру, змиттеры которых объединены и через управляемый генератор тока соединены с первой шиной источника питания, а коллекторы являются выходами дифференциального усилителя и соответственно через первый и второй резисторы соединены с входом отражателя тока, вывод питания которого соединен с второй шиной источника питания отличающийся ieM; что, с целью повышения надежности, в него введены двухполюсник и первый и втоФ рой диоды, аноды которых соединены с коллекторами соответственно перво го и второго транзисторов, а катоды объединены и подключены к выходу отражателя тока, соединенному через двухполюсник с входом управляемого генератора тока.

65! 11415

Изобретение относится к радиотех- ,нике и может использоваться в операционных усилителях и компараторах.

Известен дифференциальный усилитель, содержащий входной дифференциальный каскад, в котором статический режим обеспечивается генератором тока 1).

Однако ток потребления такого дифференциального усилителя оказыва- 10 ется сравнительно большим.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является дифференциальныи усилитель, содержащий первый и второй транзисторы, имеющие одну структуру, эмиттеры которых объединены и через управляемый генератор тока соединены с первой шиной источника питания, а коллекторы являются выходами дифференциального 20 усилителя и соответственно через первый и второй резисторы соединены с входом отражателя тока, вывод питания которого соединен. с второй шиной источника питания 52). 25

Однако известный дифференциальный усилитель имеет сравнительно низкую надежность. При включении питания статический режим дифференциального усилителя может не уста- З0 новиться, так как этот усилитель имеет два устойчивых состояния. Первое состояние — когда коллекторные токи первого и второго. транзисторов близки к ну ю, второе — когда токи 35 всех транзисторов соответствуют номинальным значениям. Первое состояние возможно как при выключенном, так и при включенном источнике питания, т.е. известный дифференциальный усилитель может не выйти на заданный статический режим при подаче напряжения источника питания, что снижает его надежность.

Цель изобретения — повышение надежности.

Эта цель достигается тем, что в дифференциальный усилитель, содержащий первый и второй транзисторы, имеющие одну структуру, эмиттеры ко- 0 торых объединены и через управляемый генератор тока соединены с первой шиной источника питания, а коллекторы являются выходами дифференциального усилителя и соответственно через первый и второй резисторы соеди-, нены с входом отражателя тока, вывод питания которого соединен с второй шиной источника питания, введены двухполюсник и первый и второй диоды, аноды которых соединены с коллекторами соответственно первого и второго транзисторов, а катоды объединены и подключены к выходу отражателя тока, соединенному через двухполюсник с входом управляемого генератора тока.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого дифференциального усилителя.

Дифференциальный усилитель содержит первый 1 и второй 2 транзисторы, отражатель 3 тока, первый 4 и второй 5 резисторы, первый 6 и второй 7 диоды, управляемый генератор 8 тока, двухполюсник 9, в качестве которого могут использоваться стабилитроны, резисторы или р — n-переходы в режиме пробоя, первая 10 и вторая 11 шины источника питания.

Дифференциальный усилитель работает следующим образом.

При выключенном питании коллекторные токи первого и второго транзисторов, транзисторов отражателя 3 то ка и управляемого генератора 8 тока, а также токи через первый 6 и второй 7 диоды равны нулю.

Если в момент времени включить. питание, то все активньк элементы схемы некоторое время находятся в состоянии отсечки. Однако благодаря первому 6 и второму 7 диодам, на входы отражателя 3 тока и управляемого генератора 8 тока поступает ток

«Е1+Е z

=i +i

sx ь 1"р +р р

9 4 5 где Е1 и Š— напряжения на первой 10 и второй 11 шинах источника питания;

R — сопротивление двухпо9 люсника 9;

R,,R — сопротивления первого 4 и второго 5 резисторов; — токи, протекающие в прямом направлении через первый 6 и второй 7 диоды.

Этот ток "запускает" отражатель 3 тока и управляемый. генератор 8 тока и переводит первый 1 и второй 2 транзисторы в активный режим. В результате падение напряжения на первом 4 и втором 5 резисторах и двухполюсни3 1141 56 ке 9 увеличивается настолько, что первый 6 и второй 7 диоды закрываются и не влияют на работу схемы. Таким образом, эа счет первого 6 и второго 7 диодов "запускается" диффе- g. ренциальный усилитель и затем после выхода последнего на заданный режим, первый и второй диоды автоматически . запираются и перестают оказывать какое-либо влияние на функционирование 1р усилителя.

Кроме того, первый 6 и второй 7 диоды ограничивают диапазон изменения выходного напряжения дифференцйального усилителя, что положительно сказывается на быстродействий операционнрго усилителя, в котором

5 4 может использоваться предлагаемый дифференциальный усилитель, поскольку ограничение уровня выходного напряжения первого каскада исключает насьпцение активных элементов второго каскада. При этом цепь "запуска" не потребляет дополнительный ток от источника питания (не показан), так как .работает только в первоначальный момент времени.

По сравнению с известными,предлагаемый дифференциальный усилитель имеет более чем на порядок лучшие значения чувствительности параметров к нестабильности напряжения источника питания.

ЗНИИПИ. Заказ 513 44 Т аж 872 саре

Филиал ПНП . Патеат, г.Уагород, Ул.Проектвм, 4