Дифференциальный усилитель

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - уменьшение выходного сопротивления при сохранении точности коэффициента передачи и быстродействия. Дифференциальный у-ль содержит в каждом плече входной транзистор (Т) 1, Т 2 связи, выходной Т 3, резисторы 4 и 14, Т 5 обратной связи, конденсатор 6, г-р 7 тока, и два источника 8 и 9 опорного напряжения, а также эл-т связи 10, выполненный на диодах 11 и 12 и источнике 13 тока. Цель достигается введением в каждом плече источника 9 и в цепи обратной связи резистора 4, от которого зависит коэффициент усиления дифференциального у-ля. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5D 4 Н 03 Г 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Еп2 х.2Н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3986153/24-09 (22) 05.12.85 (46) 23.08.87. Бюл. У 31 (72) О.С. Андреев, Л.А. Дубицкий, В.А. Калынюк и А.А. Саганенко (53) 621.375.026(088 ° 8) ,(56) Заявка ФРГ Р 2204419, кл. Н 03 F 3/50, опублик. 17.10.74. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — уменьшение выходного сопротивления при сохранении точности коэффициента передачи и быстродействия. Дифференциальный у-ль содержит в каждом плече входной транзистор (Т) 1, Т 2 связи, выходной T 3, резисторы 4 и 14, Т 5 обратной связи, конденсатор 6, г-р 7 тока, и два источника 8 и 9 опорного напряжения, а также эл-т связи 1О, выполненный на диодах 11 и 12 и источнике 13 тока. Цель достигается введением в каждом плече источника 9 и в цепи обратной связи резистора 4, от которого зависит коэффициент усиления дифференциального у-ля. 1 ил.

1332515

20

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в электроизмерительных устройствах °

Цель изобретения — уменьшение выходного сопротивления при сохранении точности коэффициента передачи и быстродействия.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема дифференциального усилителя.

Дифференциальный усилитель содержит в каждом плече входной транзистор 1, .транзистор 2 связи, выходной транзистор 3, резистор 4, транзистор 5 обратной связи, конденсатор 6, генератор 7 тока, источник 8 опорного напряжения, дополнительный источник 9 опорного напряжения, а также элемент 10 связи, выполненный на диодах 11, 12, источнике 13 тока, резисторы 14.

Дифференциальный усилитель работает следующим образом.

При отсутствии разности входных сигналов на входах по напряжению

Вх.IH и Вх.2Н дифференциального усилителя отсутствует разность напряжений на выводах элемента 10 связи, подключенных к токовым входам

Вх.IT и Вх.2Т дифференциального усилителя. Ток через элемент 10 связи иэ одного усилительного плеча в другое не протекает.

В каждом плече дифференциального усилителя часть тока генератора 7 тока через резистор 14 и транзистор 5 обратной связи поступает в базу выходного транзистора 3. Ток, возникающий в выходном транзисторе 3, проходит через резистор 4, транзистор

2 и входной транзистор 1. Таким образом, замыкается цепь отрицательной обратной связи с входа резистора 14 до коллектора входного транзистора

1. Токовый режим устанавливается таким, чтобы сумма тока, протекающего через резистор 14 и транзистор

5 обратной связи в базу выходного транзистора 3 и коллекторного тока входного транзистора 1, была равна току генератора 7 тока. Пренебрегая базовыми токами транзисторов, можно считать, что ток, протекающий через входной транзистор 1, равен току генератора 7 тока. Если в качестве элемента 10 связи используется резистор или другой пассивный элемент, то ток, протекающий через

55 выходной транзистор 3 и транзистор

2 связи, также равен току генератора

7 тока. Если элемент 10 связи содержит источник 13 тока, то его ток делится поровну между диодами 11 и 12 и добавляется к току, протекающему через транзисторы 2 и 3 и резистор 4. В любом случае токи в плечах дифференциального усилителя равны, а значит равны напряжения на его выходах Вых.1 и Вых.2, определяемые напряжением на выходе источника 8 опорного напряжения Е,„ эа вычетом база-эмиттерного напряжения транзистора 2 связи и падения напряжения на резисторе 4.

Если сигналы, приложенные к входам Вх.IH и Вх.2Н различны, то эта разность напряжений передается на элемент 10 связи и вызывает протекание тока между его выводами. Как показано abme, каждое усилительное плечо охвачено отрицательной обратной связью, которая стабилизирует ток, протекающий через входной транзистор 1, на уровне, равном току генератора 7 тока. Поэтому ток, протекающий через элемент 10 связи, обеспечивается увеличением величины тока, протекающего через транзистор

2 связи, резистор 4 и выходной транзистор 3, в одном усилительном плече и уменьшением соответствующего тока в другом усилительном плече. Эта разность токов вызывает разность напряжений между выходами Вых. 1 и

Вых.2. Коэффициент усиления, равный отношению выходной разности напряжений к входной разности напряжений, определяется отношением сопротивления резистора 4 к сопротивлению элемента 10 связи. Влияние эмиттерных сопротивлений входных транзисторов

1 ослабляется в такой схеме соответственно значению коэффициента передачи тока базы выходного транзистора 3. По этой причине схема обладает большим входным сопротивлением со стороны входов по напряжению Вх.1Н и Вх.2Н и малым входным сопротивлением со стороны токовых входов

Вх.1Т и Вх.2Т. Это обеспечивает малое влияние дифференциального усилителя на источник входных сигналов напряжения при подключении к входам

Вх.1Н и Вх.2Н или тока при подключении к входам Вх.!Т и Вх.2Т.

1332515 эмиттерным сопротивлением транзистора 5 обратной связи.

Ф о р м у л а н з о б р е т е н и я

Составитель И.Водяхина

Техред И.Попович

Редактор Е.Папп

Корректор Л.Бескид

Заказ 3847/54

Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Элемент 10 связи выбирается таким образом, чтобы при максимальном входном напряжении разностный ток в плечах дифференциального усилителя не превышал допустимого значения. В случае резистивного элемента 10 связи произведение его сопротивления на величину тока генератора 7 тока ограничивает допустимое значение входных дифференциальных напряжений.

Ограничение минимального значения сопротивления элемента 10 связи устраняется при его построении на двух встречно-последовательно включенных диодах 11 и 12 и источнике 13 тока.

В этом случае нормальный токовый режим в усилительных плечах сохраняется при напряжениях перегрузки вплоть до значения напряжений на выходах источника 8 опорного напряжения и дополнительного источника 9 опорного напряжения. При перегрузке на входах один из диодов 11 или

12 закрывается и весь ток источника

13 протекает только в одном плече дифференциального усилителя. При этом входные транзисторы 1 остаются в нормальных рабочих режимах.

На низкой частоте сигнал в цепи обратной связи передается транзистором 5 обратной связи.

Высокочастотный сигнал обходит этот низкочастотный транзистор 5 через ускоряющий конденсатор 6. Граничная частота задается выбором номиналов резистора 14 и конденсатора 6.

Резистор 14 может быть представлен

Дифференциальный усилитель, содержащий в каждом плече входной транзистор, включенный по схеме с общим

ip коллектором, эмиттер которого подключен к коллектору транзистора связи, являющемуся токовым входом одного плеча дифференциального усилителя, соециненным с токовым входом друго15 го плеча через элемент связи, в каждом плече база транзистора связи соединена с выходом источника опорного напряжения, выходной транзистор, коллектор которого является выходом одного плеча дифференциального усилителя, база через параллельно соединенные конденсатор и коллектор — эмиттер транзистора обратной связи подключена к коллектору вход25 ного транзистора, соединенному через генератор тока с первой шиной источника питания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения выходного сопротивления при сохранении точности коэффициента передачи и быстродействия, в каждом плече эмиттер транзистора связи через введенный резистор соединен с коллектором выходного транзистора, эмиттер которого подключен к второй шине источника питания, база транзистора обратной связи соединена с выходом введенного источника опорного напряжения.