Двухтактный дифференциальный усилитель

 

Изобретение относится к радиоэлектронике . Цель изобретения - расширение входного динамического диапазона при сохранении быстродействия. Двухтактный дифференциальный усилитель содержит транзисторы 1-8, конденсаторы 9 и 10 связи, резистивную цепь обратной на ре жсторе 11, нагрузочные тпементы на резисторах 12-15 и резисторы 16-19. Входной сигнал эффективно усиливается по двум каналам. Первый канал усиления сигнала поворачивает его Лазу на 180 и образован парами транзисторов 5 и 1, 7 и 3, 6и2, 8 и 4. Этот канал работает во всем диапазоне рабочих частот усилитРЛЯ. Второй ьмнал усиления сигнала та.%.. г поворачивает фазу на 180° и обра шан транзисторями S, 6, 7 и 8 в оеме с общим эмиттером и конденсаторами 9 и 10. Этот канал оказывает существенное влияние на работу усилителя на высших частотах. Выходные сигналы обоих каналов суммируются в фазе на нагрузочных элементах. 1 ил. SP (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 1П) щ) H 03 F 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ х ф

5-8, первый, второй конденсаторы 9, 10 связи, реэистивную цепь обратной связи, выполненную на резисторе 11, нагрузочные элементы, выполненные на резисторах 12-15, а также резисторы 16-19, шины 20, 21 двухполярного источника питания.

Двухтактный дифференциальный усилитель работает следующим образом.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4660318/09 (22) 07.03.89 (46) 15.03,91. Вюл. К" 10 (71) Московский инженерно-физический институт (72) Э.В.Аткин, И.А.Волков, Н.Н.Вонсовский и 10.Н.Мишин (53) 621.375.026(088.8) (56) Патент СИА Р 42?9705, кл. Н 03 F 3/45, опублик.21.10,80. (54) ДВУ (ТА ТНЬ1й ДИь ЕРЕНЙИАЛЬНЬ1Й

УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиоэлектронике. Йель изобретения — расширение входного динамического диапазона при сохранении быстродействия.

Двухтактный дифференциальный усилитель содержит транзисторы 1-8, конденсаторы 9 и 10 связи, резистивную

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в быстродействующих операционных усилителях различного назначения, компараторах и других аналоговых устройствах.

Цель изобретения — расширение входного динамического диапазона при сохранении быстродействия.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема двухтактного дифференциального усилителя.

Двухтактный дифференциальный усилитель содержит первый — четвертый транзисторы 1-4, первый — четвертый дополнительные транзисторы

2 цепь обрл1ной связи нл ре чисторе 11, нлгруэочные элементы нл резисторах

12-15 ti резисторы 1Ь-19. Входной сиг нал эффгктивн усиливается по двум каналам. Первый клнлл усиления сиго нала поворлчивлет его флэу на 180 и образован парами трлнзисторов 5 и1,7и3,би2,8и4.Этотклнал работлет Во всем диапазоне рабочих частот усилителя. Второй клнал усиления сигналл тл;.,г поворачивает фазу нл 180 и обрл 1ван транзистор.ми 5, Ь, 7 и 8 в схеме с общим эмиттером и конденс торами 9 и 10.

Этот клнлл оказывает существенное влияние на работу усилителя нл высши частотах. Выходные сигналя обоих каналов суммируются в илзе на общих нагрузочных элементах. 1 ил.

В отсутствие сигнала через дифференциальные входные клеммы протакают базовые токи транзисторов

5,7 и 6,8. При этом происходит компенсация токов базы укаэанных комплементарных транзисторов 5, 7 и 8, 16.3 5249 поскольку от транзисторов одной структуры ток базы втекает, а от другой — вытекает из входной клеммы.

Такой подход позволяет по сравнению

5 со схемой прототипа уменьшить входные токи двухтактного дифференциального усилителя по крайней мере пропорционально коэффициенту усиления по току биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером.

Для удобства рассмотрения работы данного двухтактного дифференциального усилителя при подаче ме»ду его дифференциальными входами «арафазного сигнала воспользуемся симметричностью усилительных плеч и условно будем считать, что ге«ератор входного сигнала напряжения эаземлен своей одной шиной и действует «а первом 20 входе, а второй вход заземлен.

При подаче сигнала на вход производится его эффективное усиление по двум каналам. Первый канал усиления о сигнала поворачивает его фазу »а 180 25 и образован парами транзисторов 5, 1, 7,3," 6,2, 8,4 и работает во всем диапазоне рабочих частот усилителя.

Второй канал усиления сигнала (также с поворотом его фазы на 180 ) образован соответствующими дополнительными транзисторами 5-8 v схеме с общим эмиттером и конденсаторами 9, 10 связи. Этот канал оказывает существенное влияние на работу усилителя на высших частотах.

Выходные сигна«ы (токи) обоих каналов суммируются в фазе на общих нагрузочных элементах. При этом крутизна предлагаемого дифференциально- 40

ro усилителя определяется на низких частотах соотношением величин сопротивлений коллекторных нагруэочньг:. элементов и резистивной цепи обратной связи в эмиттерах транзистора 11 4 а на высоких — допол«ительно соотношением упомянутых коллекторных нагрузочных элементов и низким сопротивлением по геременному току в эмиттерах дополн«т i ных транзисторов 5, 0

6, 7 во втором канале усиления, что обусловлено включением первого и второг конденсаторов 9, 10. Предложенное устройство позволяет при сохранении параметров быстродейстяия расширить входной динамический диапазон, увеличить крутизну преобразования двухтактного дифференциального усилителя.

Формула и э о б р е т е н и я

Нвухтактный дифференциальный усилитель, содержащий первый, второй транзисторы, имеющие одну структуру, третий, четверты". транзисторы, имеющие другую структуру, резистивную цепь обратной связи, включенную в общую эмиттерную цепь первого, второго, третьего, чет- вертого тра«эисторов, коллекторы которых являются соответствующими выходами двухтактого дифференциального усилителя и через нагруэочные элементы соединены с соответствующими шинами двухполяр«то источника питания, о т л и ч а к шийся тем, что, с целью расшнр .ния входного динамического диагаэсна при сохранении быстродействи i, введены первьп, второй дополнител, «ые транзисторы, имеющие структуру второго транзистора, третий, четвертьп3 дополнительные транзисторы, имеющие структуру первого транзистора, между базами первого и третьего, а также второго и четвертого транзисторов введены первый и второй конденсаторы связи, базы первого и третьего, а также второго и четвертого дополнительных транзисторов попарно соединены и ячляются соответствующими входами двухтактного дифференциального усилителя, при этом эмиттеры первого, второго, третьего, четвертого дополнительных транзисторов соединены с базами соответственно первого, второго, третьего, четвертого транзисторов, а коллекторы первого, второго, третьего, четвертого дополнительных транзисторов соединены с коллекторами соответственно третьего, четвертого, первого, второго транзисторов.

1635249

Составитель И.Водяхина

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Редактор И. Циткина

Заказ 760 Тирам 464 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, %-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагаринй, 101