Управляемый избирательный усилитель

Авторы патента:

Сухинин Борис Михайлович (RU)

Крутчинский Сергей Георгиевич (RU)

Будяков Алексей Сергеевич (RU)

Прокопенко Николай Николаевич (RU)

H03F3/45 - дифференциальные усилители

Владельцы патента RU 2543298:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") (RU)

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации и т.п. Техническим результатом является уменьшение общего энергопотребления за счет повышения добротности АЧХ ИУ и его коэффициента усиления по напряжению (K₀) на частоте квазирезонанса f₀. Управляемый избирательный усилитель содержит источник входного напряжения (1), выходной транзистор (2), источник вспомогательного напряжения (3), первый (4) и второй (5) частотозадающие резисторы, первую (6) шину источника питания, первый (7) корректирующий конденсатор, второй (8) корректирующий конденсатор, цепь установления статического режима (9) выходного транзистора (2), вторую (10) шину источника питания, первый (12), второй (13) и третий (15) дополнительные транзисторы, первый (14) и второй (16) токостабилизирующие двухполюсники. Выход устройства (11) связан с общим узлом последовательно соединенных первого (4) и второго (5) частотозадающих резисторов. 12 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации и т.п.

В задачах выделения высокочастотных сигналов сегодня широко используются интегральные операционные усилители со специальными элементами RC-коррекции, формирующими амплитудно-частотную характеристику резонансного типа [1, 2]. Однако классическое построение таких избирательных усилителей (ИУ) сопровождается значительными энергетическими потерями, которые идут в основном на обеспечение статического режима достаточно большого числа второстепенных транзисторов, образующих универсальный операционный усилитель [1, 2]. В этой связи весьма актуальной является задача построения избирательных усилителей на биполярных транзисторах, обеспечивающих выделение узкого спектра сигналов с достаточно высокой добротностью (Q) резонансной характеристики (Q=2÷10) при малом энергопотреблении.

Известны схемы ИУ, интегрированных в архитектуру RC-фильтров на основе биполярных транзисторов, которые обеспечивают формирование амплитудно-частотной характеристики коэффициента усиления по напряжению в заданном диапазоне частот Δf=f_в-f_н [3-17]. Причем их верхняя граничная частота f_в иногда формируется инерционностью транзисторов схемы (емкостью на подложку), а нижняя f_н определяется корректирующим конденсатором.

Ближайшим прототипом заявляемого устройства является избирательный усилитель, представленный в патенте RU 2428786, фиг.2. Он содержит источник входного напряжения 1, выходной транзистор 2, база которого подключена к источнику вспомогательного напряжения 3, а коллектор через последовательно соединенные первый 4 и второй 5 частотозадающие резисторы связан с первой 6 шиной источника питания, первый 7 корректирующий конденсатор, роль которого выполняет присутствующая всегда емкость на подложку выходного транзистора 2, второй 8 корректирующий конденсатор, включенный между эмиттером выходного транзистора 2 и общим узлом первого 4 и второго 5 частотозадающих резисторов, цепь установления статического режима 9 выходного транзистора 2, вторую 10 шину источника питания.

Существенный недостаток известного ИУ-прототипа состоит в том, что он не обеспечивает высокую добротность $Q \approx \frac{f_{o}}{f_{в} - f_{н}}$ амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и коэффициент усиления по напряжению К₀>1 на частоте квазирезонанса (f₀).

Основная задача предлагаемого изобретения состоит в повышении добротности АЧХ ИУ и его коэффициента усиления по напряжению (К₀) на частоте квазирезонанса f₀. Это позволяет в ряде случаев уменьшить общее энергопотребление и реализовать высококачественное избирательное устройство.

Поставленная задача решается тем, что в управляемом избирательном усилителе фиг.1, содержащем источник входного напряжения 1, выходной транзистор 2, база которого подключена к источнику вспомогательного напряжения 3, а коллектор через последовательно соединенные первый 4 и второй 5 частотозадающие резисторы связан с первой 6 шиной источника питания, первый 7 корректирующий конденсатор, второй 8 корректирующий конденсатор, включенный между эмиттером выходного транзистора 2 и общим узлом первого 4 и второго 5 частотозадающих резисторов, цепь установления статического режима 9 выходного транзистора 2, вторую 10 шину источника питания, предусмотрены новые элементы и связи - источник входного напряжения 1 соединен с коллектором выходного транзистора 2 через первый 7 корректирующий конденсатор, в качестве цепи установления статического режима 9 выходного транзистора 2 используется токостабилизирующий двухполюсник, включенный между эмиттером выходного транзистора 2 и второй 10 шиной источника питания, выход устройства 11 связан с общим узлом последовательно соединенных первого 4 и второго 5 частотозадающих резисторов, эмиттер выходного транзистора 2 соединен с базой первого 12 дополнительного транзистора, эмиттер которого подключен к эмиттеру второго 13 дополнительного транзистора и соединен со второй 10 шиной источника питания через первый 14 дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, база второго 13 дополнительного транзистора соединена с эмиттером третьего 15 дополнительного транзистора и через второй 16 токостабилизирующий двухполюсник соединена со второй 10 шиной источника питания, причем коллектор второго 13 дополнительного транзистора соединен с коллектором выходного транзистора 2, коллектор первого 12 дополнительного транзистора соединен с коллектором третьего 15 дополнительного транзистора и связан с первой 6 шиной источника питания, а база третьего 15 дополнительного транзистора соединена с источником вспомогательного напряжения 3.

Схема усилителя-прототипа показана на фиг.1. На фиг.2 представлена схема заявляемого устройства в соответствии с формулой изобретения.

На фиг.3 приведена схема ИУ фиг.2 в среде компьютерного моделирования Cadence на моделях SiGe транзисторов.

На фиг.4 показаны логарифмическая амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики ИУ фиг.3 в диапазоне частот от 10 МГц до 100 ГГц при следующих параметрах элементов: Rvar1=260 Ом, Rvar2=730 Ом, Cvar1=170 фФ, Cvar2=560 фФ.

На фиг.5 представлена зависимость добротности Q и резонансной частоты f₀ ИУ фиг.3 от величины тока Ivar=I₁₇.

На фиг.6 показана ЛАЧХ ИУ фиг.3 при различных значениях тока Ivar=I₁₇.

На фиг.7 показана схема ИУ фиг.2, в котором в качестве резисторов 4 и 5 используются сопротивления р-n переходов Q₂₂, Q₂₃.

На фиг.8 приведены ЛАЧХ и ФЧХ ИУ фиг.7 в диапазоне частот от 10 МГц до 100 ГГц при I₀=6.6 мА, Ivar=10 мА, Cvar 1=520 фФ, Cvar2=7,3 пФ.

На фиг.9 представлена зависимость добротности Q и резонансной частоты f₀ ИУ фиг.7 от тока I₀.

На фиг.10 показана ЛАЧХ ИУ фиг.7 при различных значениях тока I₀.

На фиг.11 приведена зависимость добротности Q и резонансной частоты f₀ ИУ фиг.7 от параметра Ivar.

На фиг.12 представлена ЛАЧХ ИУ фиг.7 при различных значениях тока Ivar.

Управляемый избирательный усилитель фиг.2 содержит источник входного напряжения 1, выходной транзистор 2, база которого подключена к источнику вспомогательного напряжения 3, а коллектор через последовательно соединенные первый 4 и второй 5 частотозадающие резисторы связан с первой 6 шиной источника питания, первый 7 корректирующий конденсатор, второй 8 корректирующий конденсатор, включенный между эмиттером выходного транзистора 2 и общим узлом первого 4 и второго 5 частотозадающих резисторов, цепь установления статического режима 9 выходного транзистора 2, вторую 10 шину источника питания. Источник входного напряжения 1 соединен с коллектором выходного транзистора 2 через первый 7 корректирующий конденсатор, в качестве цепи установления статического режима 9 выходного транзистора 2 используется токостабилизирующий двухполюсник, включенный между эмиттером выходного транзистора 2 и второй 10 шиной источника питания, выход устройства 11 связан с общим узлом последовательно соединенных первого 4 и второго 5 частотозадающих резисторов, эмиттер выходного транзистора 2 соединен с базой первого 12 дополнительного транзистора, эмиттер которого подключен к эмиттеру второго 13 дополнительного транзистора и соединен со второй 10 шиной источника питания через первый 14 дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, база второго 13 дополнительного транзистора соединена с эмиттером третьего 15 дополнительного транзистора и через второй 16 токостабилизирующий двухполюсник соединена со второй 10 шиной источника питания, причем коллектор второго 13 дополнительного транзистора соединен с коллектором выходного транзистора 2, коллектор первого 12 дополнительного транзистора соединен с коллектором третьего 15 дополнительного транзистора и связан с первой 6 шиной источника питания, а база третьего 15 дополнительного транзистора соединена с источником вспомогательного напряжения 3.

Рассмотрим работу схемы фиг.2.

Источник входного сигнала u_BX (1) посредством первого 7 корректирующего конденсатора изменяет ток коллекторной цепи транзистора 2. Характер коллекторной нагрузки этого транзистора, образованной резисторами 4 и 5, а также конденсаторами 7 и 8, обеспечивает преобразование этого тока в ток конденсатора 8 выходной цепи. При этом наличие резистивного делителя, образованного резисторами 4 и 5, обеспечивает функциональную зависимость этого тока, соответствующую частотным характеристикам избирательного усилителя. Действительно, конденсатор 7 уменьшает этот ток в области нижних частот (f<f₀), где f₀является частотой квазирезонанса ИУ, а конденсатор 8 уменьшает выходное напряжение в области верхних частот (f>f₀). Таким образом, используемая коллекторная нагрузка обеспечивает необходимый вид амплитудно и фазочастотных характеристик схемы ИУ.

Комплексный коэффициент передачи ИУ фиг.2 как отношение выходного напряжения (выход устройства 11) к входному напряжению и_вх(1) определяется формулой, которую можно получить с помощью методов анализа электронных схем:

$K (j f) = \frac{u_{11}}{u_{в х}} = K_{0} \frac{j f \frac{f_{0}}{Q}}{f_{0}^{2} - f^{2} + j f \frac{f_{0}}{Q}}, (1)$

где f - частота входного сигнала;

f₀ - частота квазирезонанса избирательного усилителя;

Q - добротность АЧХ избирательного усилителя;

К₀ - коэффициент усиления ИУ на частоте квазирезонанса f₀.

Причем

$f_{0} = \frac{1}{2 π \sqrt{C_{8} C_{7} R_{4} (R_{5} + h_{11.2})}}, (2)$

где C₈, С₇, R₄, R₅ - параметры элементов схемы 8, 7, 4 и 5;

h_11.2 - h-параметр выходного транзистора 2 в схеме с общей базой.

Добротность ИУ определяется формулой

$Q^{- 1} = D_{0} + \sqrt{\frac{C_{8}}{C_{7}}} \sqrt{\frac{R_{4}}{R_{5} + h_{11.2}}} [1 - α_{3} - \frac{α_{13}}{4} \frac{I_{14}}{I_{0}}], (3)$

где α_i - коэффициент передачи по току эмиттера i-го транзистора;

I₁₄, I₀ - токи двухполюсников 14 и 9;

$D_{0} = (\sqrt{\frac{R_{5} + h_{11.2}}{R_{4}}} + \sqrt{\frac{R_{4}}{R_{5} + h_{11.2}}}) \sqrt{\frac{C_{7}}{C_{8}}}$ - эквивалентное затухание пассивной частотозависимой цепи.

За счет выбора параметров элементов, входящих в формулу (3), можно обеспечить Q>>1.

Формула для коэффициента усиления K₀ в комплексном коэффициенте передачи (1) имеет вид

$K_{0} = - Q \sqrt{\frac{C_{8}}{C_{7}}} \sqrt{\frac{R_{4}}{R_{5} + h_{11.2}}} . (4)$

Важной особенностью схемы является возможность оптимизации ее параметрической чувствительности.

Оптимальным соотношением является равенство сопротивлений резисторов 4 и 5 (R₄=R₅). В этой связи необходимое значение добротности Q может быть реализовано как структурно (выбором соотношений токов I₁₄ и I₀(3), так и параметрически - установлением определенного соотношения между емкостями конденсаторов 7 (С₇) и 8 (C₈).

Так, при реализации условия

$\frac{I_{14}}{I_{0}} = 4 \frac{1 - α_{3}}{α_{13}} (5)$

из (3) можно найти, что Q=1/D₀. При этом указанное выше равенство R₄=R₅ обеспечивает следующие параметрические чувствительности добротности ИУ

$S_{R_{4}}^{Q} = S_{R_{5}}^{Q} = 0; S_{C_{7}}^{Q} = - S_{C_{8}}^{Q} = - \frac{1}{2}, (6)$

которые являются минимальными для резистивных элементов схемы. Однако, для ряда техпроцессов доминирующими компонентами схемы оказываются конденсаторы С7 и С8, имеющие более высокие погрешности. Можно показать, что в этом случае реализация условия

$\frac{I_{14}}{I_{0}} = \frac{4}{α_{13}} (1 - \frac{1}{8 Q^{2}} - α_{3}) (7)$

обеспечивает минимизацию

$S_{C_{7}}^{Q} = - S_{C_{8}}^{Q} = 0$ .

При этом реализуемая добротность определяется соотношением емкостных элементов схемы

$Q = \frac{1}{4} \sqrt{\frac{C_{8}}{C_{7}}} . (8)$

Отмеченные свойства схемы ИУ не исключают возможность реализации равнономинальных резистивных и емкостных элементов схемы. Действительно, как это следует из (3), при выполнении параметрических условий

$R_{4} = R_{5} + h_{11.2} = R, C_{8} = C_{7} = C (9)$

реализуемая добротность

$Q^{- 1} = 3 - α_{3} - \frac{α_{13}}{4} \frac{I_{14}}{I_{0}} (10)$

определяется соотношением токов источников тока I₉ и I₁₄ и может достигать любых численных значений. При этом параметрические чувствительности

$S_{I_{14}}^{Q} = - S_{I_{0}}^{Q} = Q \frac{α_{13}}{4} \frac{I_{14}}{I_{0}} (11)$

определяют основные требования к их реализации двухполюсников 14 и 9 при заданном значении добротности.

Кроме этого, все модификации заявляемого ИУ реализуются на n-p-n транзисторах, что является их существенным преимуществом, например, при построении радиационно-стойких изделий.

Представленные на фиг.4-6, а также фиг.8-12 результаты моделирования предлагаемого ИУ подтверждают указанные свойства заявляемых схем. Причем графики фиг.5, фиг.6, фиг.9, фиг.10, фиг.11 и фиг.12 показывают зависимость основных параметров ИУ (Q₀, K₀, f₀) от соотношения токов I₉, I₁₄, то есть описывают предлагаемый ИУ как управляемый токами избирательный усилитель.

Таким образом, предлагаемые схемотехнические решения ИУ характеризуются более высокими значениями коэффициента усиления К₀ на частоте квазирезонанса f₀, а также повышенными величинами добротности Q, характеризующей его избирательные свойства. Важное достоинство заявляемого ИУ - токовое управление основными параметрами.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Design of Bipolar Differential OpAmps with Unity Gain Bandwidth up to 23 GHz \ N. Prokopenko, A. Budyakov, K. Schmalz, C. Scheytt, P. Ostrovskyy \\ Proceeding of the 4-th European Conference on Circuits and Systems for Communications - ECCSC'08 /- Politehnica University, Bucharest, Romania: July 10-11, 2008. - pp.50-53.

2. СВЧ СФ-блоки систем связи на базе полностью дифференциальных операционных усилителей \ Прокопенко Н.Н., Будяков А.С., К. Schmalz, С.Scheytt \\ Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем- 2010. Сборник трудов / под общ. ред. академика РАН А.Л.Стемпковского. - М: ИППМ РАН, 2010. - С.583-586

3. Патентная заявка US 2008/0122530 fig.4.

4. Патент US 4257518, fig.4.

5. Патент US 6972624, fig.6A.

6. Патентная заявка US 2011/0109388, fig.4.

7. Патент WO/2005/043749, fig.5.

8. Патент WO/2009/127724, fig.4.

9. Патентная заявка US 2011/0057723.

10.Патент US 6011431, fig.4.

11.Патент US 6642794.

12.Патент WO 2007/022705.

13.Патент CN 101204009

14.Патент US 7135923, fig.5.

15.Патент US 6801090, fig.2.

16.Патентная заявка US 2006/0186951 fig.3.

17.Патентная заявка US 2006/0186951.

Управляемый избирательный усилитель, содержащий источник входного напряжения (1), выходной транзистор (2), база которого подключена к источнику вспомогательного напряжения (3), а коллектор через последовательно соединенные первый (4) и второй (5) частотозадающие резисторы связан с первой (6) шиной источника питания, первый (7) корректирующий конденсатор, второй (8) корректирующий конденсатор, включенный между эмиттером выходного транзистора (2) и общим узлом первого (4) и второго (5) частотозадающих резисторов, цепь установления статического режима (9) выходного транзистора (2), вторую (10) шину источника питания, отличающийся тем, что источник входного напряжения (1) соединен с коллектором выходного транзистора (2) через первый (7) корректирующий конденсатор, в качестве цепи установления статического режима (9) выходного транзистора (2) используется токостабилизирующий двухполюсник, включенный между эмиттером выходного транзистора (2) и второй (10) шиной источника питания, выход устройства (11) связан с общим узлом последовательно соединенных первого (4) и второго (5) частотозадающих резисторов, эмиттер выходного транзистора (2) соединен с базой первого (12) дополнительного транзистора, эмиттер которого подключен к эмиттеру второго (13) дополнительного транзистора и соединен со второй (10) шиной источника питания через первый (14) дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, база второго (13) дополнительного транзистора соединена с эмиттером третьего (15) дополнительного транзистора и через второй (16) токостабилизирующий двухполюсник соединена со второй (10) шиной источника питания, причем коллектор второго (13) дополнительного транзистора соединен с коллектором выходного транзистора (2), коллектор первого (12) дополнительного транзистора соединен с коллектором третьего (15) дополнительного транзистора и связан с первой (6) шиной источника питания, а база третьего (15) дополнительного транзистора соединена с источником вспомогательного напряжения (3).

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в уменьшении эквивалентной выходной емкости составного транзистора.

Широкополосный неинвертирующий усилитель с малым уровнем нелинейных искажений и шумов // 2534972

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства для прецизионного усиления по мощности аналоговых сигналов, в структурах неинвертирующих усилителей и выходных каскадов различного функционального назначения, в том числе ВЧ- и СВЧ-диапазонов.

Управляемый усилитель и аналоговый смеситель сигналов // 2530259

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в радиоприемных устройствах, фазовых детекторах и модуляторах, а также в системах умножения частоты.

Избирательный усилитель с расширенным частотным диапазоном // 2525744

Изобретение относится к области радиотехники, а конкретно к управляемым избирательным усилителям. Технический результат заключается в расширение частотного диапазона избирательного усилителя.

Мультидифференциальный операционный усилитель // 2523124

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства усиления аналоговых сигналов, в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения.

Управляемый избирательный усилитель // 2520418

Изобретение относится к области радиотехники, а конкретно к управляемым избирательным усилителям. Технический результат заключается в повышении добротности АЧХ и его коэффициента усиления по напряжению на частоте квазирезонанса.

Составной транзистор // 2519563

Изобретение относится к составному транзистору, который может быть использован в качестве устройства усиления аналоговых сигналов и в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения.

Избирательный усилитель // 2519558

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации. Технический результат - повышение добротности АЧХ ИУ и его коэффициента усиления по напряжению (К0) на частоте квазирезонанса f0,что позволяет в ряде случаев уменьшить общее энергопотребление.

Избирательный усилитель // 2519446

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации. Техническим результатом является уменьшение общего энергопотребления.

Гибридный дифференциальный усилитель // 2519373

Токовое зеркало с пониженным выходным напряжением // 2543313

Изобретение относится к области радиотехники и электроники и может быть использовано в качестве источника тока или высокоомной нагрузки усилителя в структуре аналоговых микросхем и блоков различного функционального назначения. Достигаемый технический результат - повышение точности передачи тока при сохранении высокого выходного сопротивления и низкого выходного напряжения. Токовое зеркало с пониженным выходным напряжением содержит первый и второй входные МОП-транзисторы, включенные последовательно между шиной питания и входом токового зеркала, а также первый и второй выходные МОП-транзисторы, включенные последовательно между шиной питания и выходом токового зеркала, истоки и изолирующие карманы первого входного и первого выходного МОП-транзисторов соединены с шиной питания, а затворы всех МОП-транзисторов и изолирующие карманы второго входного и второго выходного МОП-транзисторов подключены к входу токового зеркала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Избирательный усилитель с высоким асимптотическим затуханием в диапазоне дорезонансных частот // 2566960

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в расширении допустимого диапазона частот квазирезонанса f0, зависящего от численных значений сопротивления первого частотозадающего резистора. Избирательный усилитель с высоким асимптотическим затуханием в диапазоне дорезонансных частот содержит входной дифференциальный каскад с первым и вторым противофазными токовыми выходами, источник сигнала, связанный с инвертирующим относительно первого токового выхода первым входом входного дифференциального каскада, первую шину источника питания, связанную с общей истоковой цепью входного дифференциального каскада, второй неинвертирующий относительно первого токового выхода вход входного дифференциального каскада, связанный с выходом устройства, токовое зеркало, согласованное со второй шиной источника питания, вход которого соединен со вторым токовым выходом входного дифференциального каскада, а выход соединен с первым выводом первого частотозадающего резистора, первый частотозадающий конденсатор, второй частотозадающий резистор и второй частотозадающий конденсатор, причем выход токового зеркала соединен с первым токовым выходом входного дифференциального каскада, а второй вывод первого частотозадающего резистора связан с цепью смещения статического уровня. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

Мультидифференциальный усилитель для радиационно стойкого биполярно-полевого технологического процесса // 2566964

Изобретение относится к прецизионным устройствам усиления сигналов различных сенсоров. Технический результат заключается в создании радиационно стойкого симметричного мультидифференциального усилителя для биполярно-полевого технологического процесса с повышенным коэффициентом усиления входного дифференциального сигнала. Дополнительный технический результат - уменьшение коэффициента передачи входного синфазного сигнала. Мультидифференциальный усилитель для радиационно стойкого биполярно-полевого технологического процесса, в который введены первый (17), второй (18) полевые транзисторы, истоки которых объединены и связаны с первой (14) шиной источника питания через первый (19) дополнительный резистор, первый (20) и второй (21) дополнительные биполярные транзисторы, коллекторы которых соединены с объединенными истоками первого (17) и второго (18) полевых транзисторов, база первого (20) дополнительного транзистора связана с базой первого (3) выходного транзистора и соединена со стоком первого (17) полевого транзистора, эмиттер первого (20) дополнительного транзистора соединен с эмиттером первого (3) выходного транзистора, база второго (21) дополнительного транзистора подключена к базе второго (6) выходного транзистора и соединена со стоком второго (8) полевого транзистора, эмиттер второго (21) дополнительного транзистора подключен к эмиттеру второго (6) выходного транзистора, коллектор первого (3) выходного транзистора соединен с первым (13) выходом устройства, коллектор второго (6) выходного транзистора соединен со вторым (16) выходом устройства, причем затворы первого (17) и второго (18) полевых транзисторов связаны с первой (14) шиной источника питания. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Широкополосная цепь смещения статического уровня в транзисторных каскадах усиления и преобразования сигналов // 2568317

Изобретение относится к области усилителей аналоговых ВЧ и СВЧ сигналов. Техническим результатом является расширение диапазона рабочих частот цепи смещения статического уровня. Широкополосная цепь смещения статического уровня в транзисторных каскадах усиления и преобразования сигналов содержит входной транзистор (1), база которого соединена с источником входного сигнала (2), коллектор подключен к первой (3) шине питания, а эмиттер через согласующий резистор (4) соединен с выходом устройства (5), вспомогательный транзистор (6), коллектор которого подключен к выходу устройства (5), эмиттер через токостабилизирующий двухполюсник (7) связан со второй (8) шиной источника питания, а база соединена с источником напряжения смещения (9), корректирующий конденсатор (10), неинвертирующий усилитель напряжения (11), вход которого подключен к выходу устройства (5). Выход неинвертирующего усилителя напряжения (11) связан с эмиттером вспомогательного транзистора (6) через корректирующий конденсатор (10). 8 ил.

Мультидифференциальный операционный усилитель с малым напряжением смещения нуля // 2568318

Изобретение относится к прецизионным устройствам усиления сигналов различных сенсоров. Технический результат заключается в уменьшении абсолютного значения Uсм, а также его температурных и радиационных изменений, обусловленных дрейфом β транзисторов. Мультидифференциальный операционный усилитель с малым напряжением смещения нуля содержит транзисторы, масштабирующий резистор, высокоимпедансный узел 4, третий 5 и четвертый 6 входные транзисторы, токовое зеркало 8, согласованное с первой 9 шиной источника питания, вспомогательный транзистор 18, эмиттером связанный со второй 12 шиной источника питания через четвертый 19 вспомогательный токостабилизирующий двухполюсник, а коллектор соединен с эмиттером четвертого 6 входного транзистора, причем базы третьего 16 и четвертого 18 вспомогательных транзисторов подключены к источнику напряжения смещения 20. Базы первого 11 и второго 14 вспомогательных транзисторов соединены с эмиттером третьего 16 вспомогательного транзистора. 6 ил.

Прецизионный операционный усилитель на основе радиационно стойкого биполярно-полевого технологического процесса // 2568384

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве прецизионного устройства усиления сигналов различных сенсоров. Технический результат заключается в уменьшении напряжения смещения нуля для повышения прецизионности операционного усилителя. Технический результат достигается за счет прецизионного операционного усилителя на основе радиационно стойкого биполярно-полевого технологического процесса, который содержит входной дифференциальный каскад (1), общая эмиттерная цепь которого согласована с первой (2) шиной источника питания, первый (3) токовый выход входного дифференциального каскада (1), эмиттер первого (4) выходного транзистора, первый (5) вспомогательный резистор, вторую (6) шину источника питания, второй (7) токовый выход входного дифференциального каскада (1), эмиттер второго (8) выходного транзистора, второй (9) вспомогательный резистор, первый (10) токостабилизирующий двухполюсник, второй (11) токостабилизирующий двухполюсник, выходной буферный усилитель (12). В схему введены первый (13) и второй (14) дополнительные полевые транзисторы с управляющим p-n переходом и дополнительное токовое зеркало (16). 8 ил.

Каскодный усилитель с расширенным частотным диапазоном // 2571369

Изобретение относится к области радиотехники и связи. Технический результат заключается в расширении диапазона рабочих частот каскодного усилителя без ухудшения коэффициента усиления по напряжению. Устройство содержит входной преобразователь «напряжение-ток», токовый выход которого соединен с эмиттером выходного транзистора, источник напряжения смещения, подключенный к базе выходного транзистора, двухполюсник коллекторной нагрузки, включенный между шиной источника питания и выходом устройства, который связан с коллектором выходного транзистора. Выход устройства соединен со входом дополнительного усилителя тока через дополнительный корректирующий конденсатор, причем выход дополнительного усилителя тока подключен к эмиттеру выходного транзистора. 5 ил.

Свч избирательный усилитель на основе планарной индуктивности с низкой добротностью // 2571402

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в микросхемах СВЧ-фильтрации радиосигналов систем сотовой связи, спутникового телевидения, радиолокации и т.п. Техническим результатом является повышение добротности резонансной амплитудно-частотной характеристики избирательного усилителя при использовании низкодобротных планарных индуктивностей. В СВЧ избирательный усилитель на основе планарной индуктивности с низкой добротностью дополнительно введено токовое зеркало, согласованное со второй шиной источника питания, вход которого соединен со стоком второго полевого транзистора, а выход подключен к затвору второго полевого транзистора и выходу устройства. 14 ил.

Прецизионный операционный усилитель для радиационно-стойкого биполярно-полевого технологического процесса // 2571569

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано также в измерительной технике в качестве прецизионного устройства усиления сигналов различных сенсоров. Технический результат: создание радиационно-стойкого симметричного (по входным цепям) операционного усилителя для биполярно-полевого технологического процесса с малым напряжением смещения нуля (Uсм). Прецизионный операционный усилитель для радиационно-стойкого биполярно-полевого технологического процесса имеет следующие особенности: в схему введены первый и второй дополнительные полевые транзисторы, объединенные истоки которых связаны с первой шиной источника питания через дополнительный токостабилизирующий двухполюсник и подключены к объединенным базам первого и второго выходных транзисторов, затвор первого дополнительного полевого транзистора соединен с коллектором второго выходного биполярного транзистора, затвор второго дополнительного полевого транзистора соединен с коллектором первого выходного биполярного транзистора, причем сток первого дополнительного полевого транзистора соединен с первым входом буферного усилителя, а сток второго дополнительного полевого транзистора соединен со вторым входом буферного усилителя. 5 з.п. ф-лы, 13 ил.

Входной каскад мультидифференциального операционного усилителя для радиационно-стойкого биполярно-полевого технологического процесса // 2571578

Изобретение относится к области электроники и измерительной техники и может быть использовано в качестве устройства усиления сигналов различных датчиков, например, в мульдифференциальных операционных усилителях (МОУ), в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения, работающих в условиях воздействия радиации. Технический результат - создание радиационно-стойкого входного каскада мультидифференциального операционного усилителя для биполярно-полевого технологического процесса. Входной каскад МОУ содержит два входных полевых транзистора, масштабный резистор, два вспомогательных полевых транзистора, две шины источника питания, вспомогательный двухполюсник и цепь нагрузки. Истоки вспомогательных полевых транзисторов через дополнительный резистор связаны с первой шиной источника питания и объединены с базой дополнительного транзистора. Коллектор дополнительного транзистора связан с объединенными затворами вспомогательных полевых транзисторов, а его эмиттер соединен с источником опорного напряжения. 8 ил.