Усилитель
Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение нагрузочной способности в режиме большого сигнала. Усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1, предвыходной дифференциальный каскад 2, несимметричную нагрузку, выполненную на отражателе 3 тока, резисторах 4, 5, источник 6 тока, выполненный на транзисторах 7, 8 и резисторе 9, выходной эмиттерный повторитель (ЭП), выполненный на транзисторе 10 и токозадающем элементе, выполненном на транзисторе 11. Выходной ЭП на большом сигнале работает в двухтактном режиме, при котором величина выходного тока при передаче сигналов обеих полярностей намного превышает начальный ток смещения этого каскада, чем и определяется высокая нагрузочная способность усилителя при работе на емкостную нагрузку. При этом выходной ЭП обладает стабильностью начального режима и никак не влияет на собственные малосигнальные характеристики дифференциальных каскадов 1 и 2. 3 ил.
СОЮЗ СО8ЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) 6514 А1 (5)) 4 Н 03 Е 3 45
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯУ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4200483/24-09 (22) 25. 02.87 (46) 07. 09.89. Бкл. М- 33 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии при Томском политехническом институте им. С.M. Кирова (72) В.Я. Грошев (53) 621.375.026(088.8) (56) Аналоговые интегральные схемы.
/Под ред. Дж. Коннели. — M.: ((ир, 1977, с. 92, фиг. 3.18. (54) УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение нагрузочной способности в режиме большого сигнала. Усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1, предвыходной дифференциальный каскад
2, несимметричную нагрузку, выполнен2 ную на отражателе 3 тока, резисторах
4, 5, источник 6 тока, выполненный на транзисторах 7, 8 и резисторе 9, выходной эмиттерный повторитель (ЭП), выполненный на транзисторе 10 и токозадающем элементе, выполненном на транзисторе 11. Выходной ЭП яа большом сигнале работает в двухтактном режиме, при котором величина выходного тока при передаче сигналов обеих полярностей намного превьппает на). чальный ток смещения этого каскада,чем и определяется высокая нагрузочная способность усилителя при работе на емкостную нагрузку. При этом выходной
ЭП обладает стабильностью начального режима и никак не влияет на собствен- ® ные малосигнальные характеристики дифференциальных каскадов 1 и 2.
3 ил. где I — ток смещения входного касо када 1 (выходной ток источника тока);
q — заряд электрона;
К вЂ” постоянная Больцмана;
Т вЂ” температура по Кельвину.
Следовательно, предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить строгую определенность и стабильность начального режима смещения выходного эмиттерного повторителя.
При передаче переменного сигнала на положительной полуволне приращения. выходных токов предвыходного
3 15065
Изобретение относится к радио технике и может быть использовано в составе операционных усилителей и других усилительных схемах.
Цель изобретения — повышение нагрузочной способности в режиме большого сигнала.
Йа фиг. 1-3 представлены принципиальные электрические схемы усилителя.
Усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1, предвыходной дифференциальный каскад 2, несимметричную нагрузку, выполненную на отражателе 3 тока, резисторах 4 и 5, источник 6 тока, выполненный на транзисторах 7 и 8, дополнительном резисторе 9, выходной эмиттерный повторитель, выполненный на транэи- 20 сторе 10, токоэадающем элементе, выполненном на дополнительном транзисторе 11.
Усилитель работает следующим образом. 25
При условии, что на входах усилителя сигнал отсутствует, падение напряжения на резисторах 4 и 5 равно
14<7 R4 n U >6 5
U — U 30
4 5 R9 R9 где U — прямое падение напряжения э67 на база-эмиттерном переходе транзистора 7.
Если выбрать сопротивление этих резисторов так, что R9/R4 = R9/R5 = 35
= n, то U = U = U g7. Следовательно, если транзисторы 7 и 11 выполнить согласованными и с равными геометрическими размерами, то их коллекторные токи будут одинаковы и равны 40
I . В общем случае начальный колсм лекторный ток I„ц транзистора 11 составляет
Tg (R6 и-R3) Io l
I — I ехр " — — — — — -, хн м КТ 45
14
4 дифференциального каскада 1 составляет +, -hi, поэтому выходной ток эмиттерного повторителя равен
1вь вых где  — коэффициент усиления тока эмиттерного повторителя.
При передаче отрицательной полуволны сигнала положительное приращение выходного тока предвыходного дифференциального каскада 2 + gi поступает на вход отражателя 3 тока, при этом по резисторам 4, 5 протекает ток 26i На база-эмиттерном переходе транзистора 11 напряжение возрастает на величину 6U = 2hi > х R4 R5/(R4+R5) или при R4=R5=R, R. При этом коллекторный ток транзистора 11 и соответственно выходной ток усилителя составляют
hiR„
I ехр — —-вь!х хн Кт
Следовательно, выходной эмиттерный повторитель усилителя, образованный транзисторами 10 и 11, на большом сигнале работает в двухтактном режиме, при котором величина выходного тока при передаче сигналов обеих полярностеи намного превышает начальный ток смещения этого каскада, чем и определяется высокая нагрузочная способность усилителя при работе на емкостную нагрузку. При этом выходной эмиттерный повторитель обладает стабильностью начального режима и никак не влияет на собственные малосигнальные характеристики входного и предвыходного дифференциальных каскадов 1 и 2.
Аналогичные характеристики на низких частотах имеют варианты првдлагаемого усилителя, частично показанные на фиг. 2, 3. Однако вариант, фрагмент которого показан на фиг, 2 обладает внутренней положительной обратной связью через емкость коллектор - база транзистора 11. В другом варианте через емкость коллекторбаза транзистора 11 замыкается цепь внутрикаскадной отрицательной обратной связи. Наличие таких связей существенно отражается на собственных частотных характеристиках усилителя, что может быть полезно для некоторых специальных применений. формула изобретения
Усилитель, содержащий последовательно соединенные входной и предL фиг.З фиг.2
Составитель И. Водяхина
Техред N,Xîäàíè÷ Корректор И. Муска
Редактор С, Патрушева
Подписное
Тираж 884
Заказ 5445/54
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óìãîðîä, ул. Гагарина, 101
5 выходной дифференциальные каскады и выходной эмиттерный повторитель, при этом входной дифференциальный каскад выполнен на транзисторах одного типа, источнике тока, включенном в общую эмиттерную цепь транзисторов, в коллекторные цепи которых включена симметричная нагрузка, предвыходной дифференциальный каскад, выполненный на транзисторах другого типа, в коллекторные цепи которых включена несимметричная нагрузка, выполненная в виде отражателя тока, выход которого является выходом предвыходного дифференциального каскада, а в эмиттерные цепи транзисторов отражателя тока включены соответствующие резисторы, выходной эмиттерный повторитель. выполненный на транзисторе, имеющем тип транзисторов входного дифференциального каскада и отражателя тока, включенном по схеме с общим коллектором и в эмиттерную цепь которого включен токозадающий элемент, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности в режиме большого сигнала, ис506514 б точник тока выполнен на двух тран» эисторах, имеющих тип транзисторов входного дифференциального каскада, 5 и дополнительном резисторе вклюУ ченном параллельно база-эмиттерному переходу одного транзистора источника тока, между коллектором и базой которого включен база-эмиттерный переход другего транзистора источника тока, коллектор которого является выходом. источника тока, а база— входом для подключения источника напряжения смещения, при этой токозадающий элемент выполнен на дополнительном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером и имеющим тип транзисторов источника тока, база дополнительного транзистора
Zp соединена с эмиттерами транзисторов отражателя тока, коллектор— с эмиттером транзистора эмиттерного повторителя, причем начальный ток смещения предвыходного дифференциаль«
25 ного каскада пропорционален току через дополнительный резистор источника тока входного дифференциального каскада.
