Усилительное устройство

 

1. УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее повторитель тока на биполярных транзисторах, первый вход которого соединен с выходом управляющего элемента, резистор, первый выиод которого соединен с первой обкладкой конденсатора, источник смечения , шины источника питания, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот в сторону низких частот, в . него введены дифференциальный усили-. тель, выход которого соединен с управляющим входом управляющего -элемента , инвертирующий вход - с первой. обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с неинвертирующим входом дифференциального усилителя и выходом источника смещения , включенного между шинами источника питания, второй вывод резистора соединен с первым выходом повторителя тока на биполярных тразисторах, второй и третий входы которого соединены соответственно с первой и втос/ ) рой входными шинами усилительного устройства.

Взамен ранее изданного

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (!9) (1!) (5)) 4 Н 03 F !. 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ц

@Sag„, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3695675/24- 21 (22) 20.01.84 (46) 23.12.85. Бюл. N- 47 (72) А.П. Сподынейко (53) 62!.375 (088.8) (56),Зарубежная электроника, 1969, !) 11 с. 160, рис. 9.

Полупроводниковые схемы. Под ред.

Шварца С., М.-Л.: 1962, с. 303 фиг.8.2. (54)(57)1. УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее повторитель тока на биполярных транзисторах, первый вход которого соединен с выходом управляющего элемента, резистор, первый вывод которого соединен с первой обкладкой конденсатора, источник смещения, шины источника питания, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот в сторону низких частот, в него введены дифференциальный усили-. тель, выход которого соединен с управляющим входом управляющего .элемента, инвертирующий вход — с первой. обкладкой конденсатора, вторая об,— кладка которого соединена с неинвертирующим входом дифференциального усилителя и выходом источника смещения, включенного между шинами источника питания, второй вывод резистора соединен с первым выходом повторителя тока на биполярных тразисторах, второй и третий входы которого соеди- Й иены соответственно с первой и второй входными шинами усилительного устройства. - С::

1200376

2. Устройство по п.l, о т л и ч а- ченное парафазно относительно первою щ е е с я тем, что в него введено го, причем вторые входные шины усивторое усилительное устройство, вклю- лительных устройств соединены.

Изобретение относится е импульсной технике и может быть использова но. в измерительных устройствах как широкополосный согласующий элемент.

Целью изобретения является расши-. рение диапазона частот при работе с индуктивным датчиком путем сдвига вниз граничной частоты с помощью снижения входного сопротивления устройства.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит повторитель 1 тока на биполярных транзисторах, первый вход которого соединен с выходом управляющего элемента 2, резистор 3, первый вывод которого соединен с пер- вой обкладкой конденсатора 4, источник 5 смещения, шины 6 и 7 источника питания, дифференциальный усилитель 8, выход которого соединен с управляющим входом управляющего элемента 2, инвертирующий вход — с первой обкладкой конденсатора 4, вторая обкладка которого соединена с неинвертирующим входом дифференциального усилителя 8 и выходом источника 5 смещения, включенного между шинами

6 и 7 источника питания, второй вывод резистора 3 соединен с первым выходом повторителя 1 тока на биполярных транзисторах, а второй и третий входы которого соединены соответственно с первой 9 и второй 10 входными шинами усилительного устройства.

Кроме того, устройство содержит второе усилительное устройство, включенное парафазно относительно первого, причем вторые входные шины 10 усилительных устройств соединены.

В несимметричном варианте работы усилительного устройства датчик ill с разделительным конденсатором, соединенным последовательно, подключают к шинам 9 и 10. К выходу повторителя 1 и выходу (к общей шине) источника 5 подключают соответственно центральную жилу и оболочку коаксиального кабеля измерительного прибо5 ра. В симметричном варианте работы усилительного устройства, состоящего из двух идентичных усилительных устройств, индуктивный датчик 11

10 непосредственно подключен к шине 9 обоих устройств, а их шины 10 соединены между собой. Выходы обоох ,устройств аналогично и независимо подключены каждый к отдельному коаксиальному кабелю, причем оболочки

15 этих кабелей объединяются на дифференциальном входе измерительного прибора.

В несимметричном варианте устрой20 ство работает следующим образом.

Напряжение, развиваемое на шине

9 относительно шины 10 током сигнала датчика, усиливается с повторением по фазе на выходе устройства, при этом между выходом и входом устрой25 ства, всего один переход проходного транзистора повторителя 1 тока. Напряжение с выхода отводится фильтром нижних частот (резистор 3 и конденсатор 4) на инвертирующий вход усилителя 8 и далее в той же фазе, минуя. усилитель 8 и управляющий элемент 2 попадает на базу проходного транзистора повторителя 1 тока.

При обеспечении равенства амплитуд и фаз напряжений отфильтрованного и входного для частот сигнала ниже частоты среза фильтра нижних частот, посдение не проходят на выход

I устройства, поскольку для них переменное напряжение на эмиттерно-. базовом переходе проходного транзистора повторителя тока близко к нулю. Из чего следует, что все сигналы с частотами выше частоты среза фильтра нижних частот проходят на выход, остальные подавляются, поэтому целесообразно расположить частоту среза

1200376

Корректор А. Тяско

Заказ 7302 Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 фильтра не выше частоты среза, обусловленной компонентами импеданса входного контура с учетом компонент датчика. Минимальная величина напряжения смещения в выходном контуре усилительного устройства стабилизи руется автоматически, поскольку частоты дрейфа режима покоя попадают в полосу действия фильтра нижних частот. Положение точки покоя на выход- 10 ной характеристике проходного транзистора повторителя 1 тока относительно середины динамического диапа зона при номинальном напряжении источника питания обеспечивается установкой напряжения смещения источника 5. Для обеспечения оптимального положения этой точки в диапазоне вариации напряжения питания используется резистор 12 в повторителе 1, а 20 величина напряжения источника 5 реализуется делением этого напряжения, с коэффициентом порядка 0,5. Для экономичного по потреблению снижения выходного импеданса источника 5 25

его выход на .общую шину необходимо подключить, например, чере 3 двухк аскадный симметричный повторитель напряже— ,ния накомплементарных транзисторах. !

Редактор Л. Горькова Техред Н. Глущенко

Работа каждого из усилительных устройств при симметричном варианте подобна .описанной выше, отличие только в том, что в дополнение функций несимметричного варианта, в симметричном минимизировано напряжение во входном контуре. Балансировка устройств по минимальному разбросу входных и выходных напряжений упрощается применением дифференциальных пар транзисторов с взаимными технологическими параметрами. Дополнительное упрощение достигается при едином интегральном исполнении совмещенных на одной подложке усилительных уст- " ройств.

Простейшая реализация дифференциального усилителя 8 выполняется на дифференциальном каскаде из комплементарных униполярного и биполярного транзисторов. При этом разность напряжений смещения полевых транзисторов двух усилителей нейтрализуется вспомогательными источниками така на полевых транзисторах дополнительных по проводимости к полевым транзисторам дифференциального усилителя устройства.