Усилитель тока

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - снижение мощности потребления. Цель достигается путем снижения токов токозадающих элементов , выполненных на отражателях тока, в/3 раз. Для повышения перегрузочной способности входного каскада в усилитель тока введены два транзистора и резистор смещения . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (5»5 Н 03 F 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

ñì см !

11 -р —, 112 —, R1g (21) 4748817/09 (22) 19,09.89 (46) 07.06,92. Бюл. ¹ 21 (71) Винницкий политехнический институт (72) А.Д. Азаров, Ю.М. Степайко, Е.М. Арапова и Т.А. Савчук (53) 621.375.026(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1631703, кл. Н 03 F 3/26, 27.07.88, Изобретение относится к измерительной технике, автоматике и может использоваться в устройствах линейного усиления тока, Цель изобретения — снижение мощности потребления, На чертеже представлена электрическая принципиальная схема усилителя тока, Усилитель тока содержит первый — десятый транзисторы 1 — 10, первый и второй отражатели тока на транзисторах 11-18. на токозадающем элементе 19, резистор 20 смещения, шины 21 и 22 питания и общую шину 23.

Усилитель тока работает следующим образом.

При включении питания через элемент

19 и транзисторы 5 и 6 протекает ток смещения U«, равный

I«=

0пит + 0пит Обэ11 + 06э5) Обэб + 0бэ12) где Uï»+, U»T — напряжение на шинах 21 и

22 источников питания соответственно;

„„. Ы„„1739476 А1 (54) УСИЛИТЕЛЬ ТОКА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — снижение мощности потребления. Цель достигается путем снижения токов токозадающих элементов, выполненных на отражателях тока, вР раз, Для повышения перегрузочной способности входного каскада в усилитель тока введены два транзистора и резистор смещения, 1 ил, U6s11, 06э5, 06эб, Обэ12 — напРЯжение база-эмиттер транзисторов 11, 5, 6 и 12 соответственно;

R1g — значение резистора элемента 19.

Через датчик тока первого и второго отражателей токов на транзисторах 11 и 12, включенных по схеме диода, протекает базовый ток транзисторов 5 и 6 соответственно, т,е, где 111, 11г — ток через транзисторы 11 и 12 соответственно;

Р5, P6 — коэффициент усиления по току

Р транзисторов 5 и 6 соответственно, Усилитель тока необходимо реализовывать на парах транзисторов, выполненных в интегральном исполнении. Это позволяет коэффициент отражения всех отражателей тока практически сделать равным единице.

Следовательно, с первого, второго и третьего выходов первого и второго отражателей тока пРотекает ток I«P5 и 1см Р6 соответственно, 1

Ю ф

"Ч !

Q >

1739476

Q@4 + й1ДЗ ð2

2 IcM

И !8= — у —

2 1см

17= — р—

1 3= 1 см, 14=1см

Через транзисторы.7 и 8, являющиеся датчиками отражателей тока, реализованных на транзисторах 1 и 2 входного каскада будет протекать ток

Через входные транзисторы 1 и 2 будет протекать усредненный ток транзисторов 7 и 8, т.е, 11,2= = 1см (+ +)

17+!э 1

2 Д5 Д6

Базовый ток транзисторов 3 и 4 равен алгебраической сумме токов транзисторов

15, 1 и 18, 2 соответственно. т.е.

1см I 1 1см бэ=15 11,2= у 1см (p +p) = у!

1см 1 I 1см . Iб4=11,2 118= р Iсм (p- + ) = у где Iбз, 1б4 — базовый ток транзисторов 3 и 4 соответственно;

11,2 — усредненный ток через транзисторы 1 и2;

115, 11в — ток первых выходов первого и второго отражателей токов.

Тогда токи через транзисторы 3 и 4 будут соответственно равны.

13 = 1бз фз = р-, 14=

1см ЮЗ, 1см / 4

Учитывая, что Д =P5, à Р5 =/4, как транзисторы одной проводимости в интегральном исполнении. получаем

Учитывая, что схема симметрична относительно общей шины 23 нулевого потенциала, рассмотрим работу только одной половины схемы, например нижней. при втекающем входном токе 1вх=0, В данном случае входной каскад на транзисторе 2, включенный по схеме с общей базой. создает усиление по току, равное а2 . Усилительный каскад на транзисторе 4, включенный по схеме с общим эмиттером, создает усиление по току, равное Р4

Работа второй половины устройства аналогична рассмотренной, только с противоположными по знаку приращениями.

Коэффициент усиления по току устройства равен

50 где a1, a2 — коэффициенты усиления по току схем с общей базой соответствующих транзисторов;

Рз, P4 — коэффициенты усиления по току транзисторов 3 и 4 соответственно;

Pcð — среднее арифметическое значение коэффициентов р-и-р- и и-р-и-транзисторов.

Таким образом, усилитель тока может работать в режиме усилителя постоянного тока за счет уменьшения влияния разброса по Р транзисторов 3 и 4.

Формула изобретения

Усилитель тока, "îäåðæàùèé первый и второй транзисторы, имеющие разную структуру, эмиттеры которых соединены и являются входом усилителя тока, третий и четвертый транзисторы, включенные по схеме с общим эмиттером, коллекторы которых являются выходом усилителя тока, базы подключены к коллекторам соответственно первого и второго транзисторов и выходам соответственно первого и второго отражателей тока, входы которых подключены к базам соответственно пятого и шестого транзисторов, коллекторы которых соединены с соответствующими шинами питания, седьмой и восьмой транзисторы, эмиттеры которых соединены с общей шиной, а базы подключены к базам соответственно первого и второго транзисторов. а также токозадающий элемент, при этом структура четвертого, пятого и седьмого транзисторов соответствует структуре первого транзистора. а структура третьего, шестого, восьмого транзисторов соответствует структуре второго транзистора, отличающийся тем, что. с целью снижения мощности потребления. первый и второй отражатели тока каждый выполнен с первым и вторым дополнительными вы;:одами, а также введены резистор смещения, девятый и десятый транзисторы, имеющие структуру соответственно первого и второго транзисторов и эмиттеры которых соединены с базами соответственно седьмого и восьмого транзисторов и выводами резистора смещения, при этом база девятого транзистора подключена к коллектору седьмого транзистора и первому и второму дополнительным выходам первого отража1еля тока, а база десятого транзистора пог!включена к коллектору восьмого транзистора и первому и второму дополнительным выходам второго отражателя тока, коллек. оры девятого и десятого транзисторов подключены к эмиттерам со1739476

50

Составитель И.Водяхина

Редактор Н.Лазаренко Техред M.Моргентал Корректор О,Ципле

Заказ 2009 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 ответственно третьего и четвертого транзисторов, а токозадающий элемент включен между эмиттерами пятого и шестого транзисторов.

21

+ нип у

8wx00