Операционный усилитель

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает улучшение температурной стабильности напряжения смещения. Операционный усилитель содержит входной дифференциальный каскад, выполненный на транзисторах (Т) 1-6, два усилительных каскада, выполненных на Т 7 и 8, источники 9 и 10 тока, резисторы И и 17, Т 12-14. делитель 15 напряжения и выходной повторитель 16 напряжения. Протекание режимных токов в каскадных с.хемах усилителя определяет напряжение смещения, зависящее от температурного потенциала и коллекторных токов Ц транзисторов. Для минимизации напряжения смещения и его температурного дрейфа необходимо обеспечить равенство токов bg и Ье. Компенсация их различия обеспечивается за счет введения Т 13 и 14 и делителя 15 напряжения. 1 ил. (Л с со со 1ЧЭ 4 Сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1319245 А1 (19) (11) (S1) 4 Н 03 F 3/45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4040377/24-09 (22) 10.01.86 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (72) В. В. Матавкин (53) 621.375.024 (088.8) (56) Агаханян T. М. Интегральные микросхемы.— М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 164, рис. 5.3. (54) ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает улучшение температурной стабильности напряжения смещения.

Операционный усилитель содержит входной дифференциальный каскад, выполненный на транзисторах (Т) 1 — 6, два усилительных каскада, выполненных на Т 7 и 8. источники

9 и 10 тока, резисторы 11 и 17, Т 12 — -14. делитель 15 напряжения и выходной повторитель 16 напряжения. Протекание режимных токов в каскадных схемах усилителя определяет напряжение смещения, зависящее от температурного потенциала и коллекторных токов I транзисторов. Для минимизации напряжения смещения и его температурного дрейфа необходимо обеспечить равенство токов I« и 5+ 1.6, Компенсация их различия обеспечивается за счет введения

Т 13 и 14 и делителя 15 напряжения. 1 ил.

1319245 l0

15!.„1„, 46 у!

А+ 1к6 I Rll ()5(61 (12 Р12

Изобретение относится к радиотехник<-. и может быть использовано в различных линейных схемах.

Цель изобретения — улучшение температурной стабильности напряжения смещения.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема операционного усилителя.

Операционный усилитель содержит входной дифференциальный каскад, выполненный на первых транзисторах 1 и 2, вторых транзисторах 3 и 4, третьих транзисторах 5 и

6, первый усилительный каскад, выполненный на транзисторе 7, второй усилительный каскад, выполненный на транзисторе 8, первый источник 9 тока, второй источник 10 тока, первый резистор 11, четвертый транзистор 12, пятый транзистор 13, шестой транзистор 14, делитель 15 напряжения, выходной повторитель 16 напряжения, второй резистор 17.

Операционный усилитель работает следующим образом.

Протекание режимных токов в каскадах схемы усилителя определяет напряжение смещения, равное

U cM — VT Tin где Ч1 — температурный потенциал;

I>, -- коллекторный ток i транзистора; — коэффициент усиления i транзистора;

R»«7> — ток через резистор, включенный в эмиттер 12(7) транзистора.

Считая Ik» IR17 и положив (транзисторов равными, получим, что для минимизации напряжения смещения и его температурного дрейфа необходимо обеспечить равенство между токами 1«6 и !к:+ 1 6, Различие данных токов на величину напряжения смещения особенно проявляется при уменьшении р транзисторов, что происходит, например, при уменьшении температуры окружающей среды, обычно I s— (8 — 10(1к5+ IK6) ) . .Увеличение режимных токов транзисторов 5 и 6, которое можно дости гнуть увеличением токов в транзисторах входного дифференциального усилителя, приводит к увеличению входных токов операционного усилителя, уменьшению его входного сопротивления. С другой стороны, уменьшение тока 1к6 невозможно из-за обеспечения требуемой нагрузочной способности усилителя и скорости нарастания выходного напряжения. Компенсацию данного токового различия можно обеспечить путем подключения пятого и шестого тран20

2 зисторов 13 и 14. Равенство токов 16=

= 1к6+ 1ка+- I к а достигается выбором сооТветствующей геометрии транзистора !4, площадь его эмиттерного перехода должна превышать площадь эмиттерного перехода тран...„... l

1 5 (6) раз. Подключение транзистора 13 в коллекторную цепь транзистора 14 и выбор напряжения делителя 15 вблизи потенциала, равного половине действующего напряжения источников питания, позволяет исключить ошибку в величине коллекторного тока транзистора 14 из-за влияния модуляции толщины базы. Включение транзисторов 13 и

l4 компенсирует токовое различие нагружающего второго усиливающего каскада и минимизирует величину напряжения смещения и его температурного дрейфа.

Формула изобретения

Операционный усилитель, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный каскад, транзисторы каждого плеча которого включены по каскадной схеме, имеющий симметричный вход и несимметричный выход, первый усилительный каскад, выполненный на транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором, второй усилительный каскад, выполненный на транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, с первым источником тока в цепи коллектора и выходной повторитель напряжения, при этом каждое плечо входного дифференциального каскада выполнено на последовательно соединенных относительно источника питания первом транзисторе, являющемся входным и имею1цем одну структуру и включенном по схеме с общим коллектором, втором транзисторе, имеющем другую структуру и включенном по схеме с общей базой, и третьем транзисторе, имеющем ту же структуру. что и первый, при этом базы вторых транзисторов объединены и через второй источник тока соединены с соответствующей шиной источника питания, базы третьих транзисторов объединены и через первый резистор соединены с соответствующей шиной источника питания, а параллельно коллекторно-базовому переходу третьего транзистора одного плеча введен база-эмиттерный переход четвертого транзистора, коллектор которого соединен с коллектором транзистора первого усилительного каскада, причем коллектор третьего транзистора другого плеча является выходом входного дифференциального каскада, отличающийся тем, что, с целью улучшения температурной стабильности напряжения смешения, в него введены делитель напряжения и последовательно соединенные относительно источника питания пятый и шестой транзисторы, имеющие ту же структуру, что и первый тран1319245

Составитель Н. Дубровская

Реда кто р А. Сабо Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 2529/54 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4 зистор, при этом база пятого транзистора подключена к отводу делителя напряжения, а база шестого транзистора подключена к точке соединения баз третьих транзисторов входного дифференциального каскада.