Широкополосный операционный усилитель

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение коэф. усиления и расширение динами ческого диапазона. ОЬрокополосный операционный усилитель содержит шесть генераторов тока- (ГТ) 11-15,/ эмиттерные повторители, выполненные на транзисторах (Т) I и 2, два диода 3 и 4, дифференциальный каскад (Л

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ (21) 3581534/24-09 (22) 22.04.83 (46) 07.04.86. Бюл. и 13 (72) В.В.Матавкин и А.Н.Майборода (53) 621.375.024 (088,8) (56) Гребен А.Б. Проектирование аналоговых интегральных схем.

М.: Энергия, 1976, с. 159.

Операционный усилитель N Е 5539.

Каталог Philips Analogue: Circuits

ХС 805-82.,.SU„„122 A

<Я14 Н 03 Р 3/4$ (54) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ

УСИПИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение коэф. усиления н расширение динами» ческого диапазона. 11Мрокополосный операционный усилитель содерзит шесть генераторов тока (ГТ) Il-)5, ., эмиттерные повторители, выполненные на транзисторах (Т) l и 2, два диода 3 и 4, дифференциальный каскад

1223338

5 !

О

35 (ДК) (Т 5,6, ГТ 7), два нагрузочных резистора 8 и 9, дополнительный ДК (Т 16,17), динамическую нагрузку (Т 18, фазы 19, 30, резисторы 21, 22) блок понижения уровня (резистор 23, ГТ 13), блок выделения входного синфазного сигнала (Т 24-26, резистор

27-30, диодная цепь 31), Т 32, выходной повторитель напряжения (Т 33, 34), резистор 35. Входной сигнал, поступающий на Т 1 и 2 входных эмиттерных повторителей, усиливается ДК и выделяется на нагрузочных резисторах 8 и 9. Далее сигнал, выделенный

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиоэлектронной аппаратуре и системах связи, Цель изобретения — повышение коэффициента усиления и расширение динамического диапазона.

На чертеже представлена электрическая схема широкополосного операционного усилителя. !

Пирокополосный операционный усилитель содержит входные эмиттерные повторители, выполненные на первом 1 и втором 2 транзисторах, первый 3 и второй 4 диоды, дифференциальный каскад, выполненный на третьем 5 и четвертом 6 транзисторах с первым генератором 7 тока, первым 8 и вторым 9 нагрузочными резисторами, второй 10, третий 11» четвертый 12, пятый 13, шестой 14 генераторы тока, а также генератор 15 тока, дополнительный дифференциальный каскад на транзисторах !6 и 17, динамическая нагрузка на транзисторе 18, диодах

19 и 20, резисторах 21 и 22, блок понижения уровня на первом дополни" тельном резисторе 23 и пятом генераторе 13 тока, блок выделения входного синфазного сигнала, выполненный на первом 24, втором 25, третьем 26 дополнительных транзисторах, втором

27, третьем 28, четвертом 29, пятом

30 дополнительных резисторах, диодной цепи 31, четвертый дополнительный транзистор 32, выходной повторитель напряжения, выполненный на пятом и на нагрузочном резисторе 8, усиливается дополнительным ДК и выделяется на эмиттере Т 18 динамической нагрузки. Это напряжение прикладывается к нагрузочному резистору 9, где происходит сложение сигналов, усиленных ДК и дополнительным ДК. Увеличение выходного напряжения достигается использованием диодов 3,4 и блока выделения входного синфазного сигнала. Выделение входного синфазного сигнала обеспечивается Т 24, 25, резисторами 27, 28, 29, ГТ 14 и диодной цепью 31. 1 ил. шестом транзисторах 33 и 34, резистор 35.

Широкополосный операционный усилитель работает следующим образом.

Входной сигнал, поступающий на первый и второй 2 транзисторы входных эмиттерных повторителей, усиливается дифференциальным каскадом на третьем 5 и четвертом 6 транзисторах и выделяется на первом 8 и втором 9 нагрузочных резисторах. Далее сигнал, выделенный на первом нагрузочном резисторе 8, усиливается дополнительным дифференциальным каскадом (транзисторы 16 и 17) и выделяется на эмиттере транзистора 18 динамической нагрузки. Благодаря соединению эмиттера транзистора 18 с вторым нагрузочным резистором 9 обеспечивается суммирование на данном резисторе сигналов, усиленных дифференциальным каскадом и дополнительным дифференциальным каскадом.

Увеличение выходного напряжения сигнала при различных включениях операционного усилителя, в том числе и при использовании его s качестве неинвертирующего усилителя, достигается использованием первого и второго диодов 3 и 4 и блока выделения входного синфазного сигнала. Снижение уровня напряжения на первом и втором диодах позволяет понизить потенциал на базах третьего н четвертого транзисторов 5и 6и тем самым увеличить допустимый уровнь формирования выход1?23338

1О

25

ВНИИПИ Заказ 1722/57

Тираж 816 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного напряжения при отрицательной полярности сигнала.

Выделение входного синфазного сигнала обеспечивается первым и вторым дополнительными транзисторами 24 и 25, вторым и третьим дополнительными резисторами 27 и 28 на шестом генераторе 14 тока и диодной цепи 31 с четвертым дополнительным резистором 29.

Отслеживание входного синфазного сигнала, передаваемого через третий дополнительный транзистор 26 на дифференциальный каскад и блок понижения уровня дополнительного дифференциального каскада, обеспечивает сохранение линейного режима в целом широкополосного операционного усилителя при значительных величинах выходного напряжеиия. Четвертый дополнительный транзистор 32 обеспечивает отслеживание выходного сигнала на коллекторе шестого транзистора 34 выходного повторителя, таким образом снижая требования к предельному напряжению коллектор — эмиттер этого транзистора при увеличенном уровне выходного сигнала.

Формул"., изобретения

Широкополосный операционный усилитель, выполненный на транзисторах одной структуры, содержащий входные змиттерные повторители, выполненные на первом и втором транзисторах, дифференциальный каскад, выполнен35 ный на третьем и четвертом транзисторах с первым генератором тока в общей эмиттерной цепи и первым и вторым нагрузочными резисторами в

40 коллекторных цепях соответственно, а1к базам подключены соответственно второй и третий генераторы тока, выходной повторитель напряжения, выполненный на пятом -и шестом транзисторах, причем база пятого транзисто45 ра подключена к коллектору четвертого транзистора- эмиттер — к базе шестого транзистора, соединенной через четвертый генератор тока с первой шиной источника питания, к которой через резистор подключен змиттер шестого транзистора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьш:ения коэффициента усиления и расширения динамического дианаэона, в него введены дополнительный дифференциальный каскад, первый токовый выход которого соединен с динамической нагрузкой, а первый вход — с коллектором третьего транзистора, блок понижения уровня, выполненный на пятом генераторе тока и первом дополнительном резисторе, включенном между вторым токовым выходом и вторым входом дополнительного дифференциального каскада, соединенным через пятый генератор тока с первой шиной источника питания, первый и второй диоды, включенные между эмиттером первого и базой третьего транзисторов, эмиттером второго и базой четвертого транзисторов соответственно, блок выделения входного синфазного сигнала, выполненный на первом, втором, третьем дополнительных транзисторах, втором, третьем, четвертом, пятом дополнительных резисторах, диодной цепи, шестом генераторе тока, включенном между первой шиной источника питания и точкой соединения второго и третьего дополнительных резисторов, другие выводы которых подключены к змиттерам соответственно первого и второго дополнительных транзисторов, базы которьтх подключены к эмиттерам первого и второго транзисторов соответствен". но, а коллекторы объединены и через четвертый дополнительный резистор подключены к второму токовому выходу дополнительного дифференциального каскада, соединенному с другим выводом первого нагрузочного резистора и эмиттером третьего дополнительного транзистора, включенного по схеме с обп1им коллс.<тором, база которого через пятый дополнительный резистор соединена с второй шиной источника питания, а через диодную цепь — с шестым генератором тока, четвертый дополнительный транзистор, включенный по схеме с общим коллектором, змиттер которого подключен к коллектору шестого транзистора, а база — к кол" лектору пятого транзистора, другому выводу второго нагрузочного резистора и выходу динамической нагрузки.