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

Авторы патента:

Титов Алексей Евгеньевич (RU)

Крутчинский Сергей Георгиевич (RU)

Бугакова Анна Витальевна (RU)

Прокопенко Николай Николаевич (RU)

H03F3/45 - дифференциальные усилители

Владельцы патента RU 2571578:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) (RU)

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.

В современной радиоэлектронной аппаратуре находят применение мультидифференциальные операционные усилители (МОУ) [1-12]. На их основе реализуется новый класс устройств преобразования и усиления сигналов [13-18].

Для работы в условиях космического пространства, в экспериментальной физике необходимы радиационно-стойкие МОУ, допускающие одновременное воздействие на них низких температур, потока нейтронов и т.п. Мировое проектирование устройств данного класса показывает, что решение этих задач возможно с использованием полевых транзисторов с управляющим p-n переходом.

Известны входные каскады (ВК) операционных усилителей на полевых транзисторах с управляющим p-n переходом [19-26].

Ближайшим прототипом (фиг. 1) заявляемого устройства является ВК по патенту US №6407537 fig. 1. Он содержит первый 1 и второй 2 входные полевые транзисторы, затворы которых соединены с соответствующими первым 3 и вторым 4 входами устройства, масштабный резистор 5, включенный между истоками первого 1 и второго 2 входных полевых транзисторов, первый 6 и второй 7 вспомогательные полевые транзисторы, стоки которых соединены с истоками соответствующих первого 1 и второго 2 входных полевых транзисторов, затворы объединены и связаны с первой 8 шиной источника питания через первый 9 вспомогательный двухполюсник, истоки первого 6 и второго 7 вспомогательных полевых транзисторов связаны с первой 8 шиной источника питания, вторую 10 шину источника питания, первый 11 выход устройства, связанный со стоком первого 1 входного полевого транзистора и первым 12 входом цепи нагрузки 13, согласованной со второй 10 шиной источника питания, второй 14 выход устройства, связанный со стоком второго 2 входного полевого транзистора и вторым 15 входом цепи нагрузки 13.

Существенный недостаток известной схемы ВК состоит в том, что она может быть выполнена в составе однокристальной микросхемы только на основе достаточно редких, как правило, не радиационно-стойких технологических процессов, реализующих одновременно полевые BiFET транзисторы с двумя типами каналов (p, n). Это не позволяет применять известную схему ВК при построении радиационно-стойких микросхем МОУ на основе хорошо зарекомендовавшего себя радиационно-стойкого биполярно-полевого технологического процесса [27], который обеспечивает формирование p-канальных полевых и высококачественных n-p-n биполярных транзисторов с радиационной стойкостью до 1 Мрад и потоком нейтронов до 10¹³ н/см².

Основная задача предлагаемого изобретения состоит в создании радиационно-стойкого входного каскада мультидифференциального операционного усилителя для биполярно-полевого технологического процесса, реализуемого на p-канальных полевых и высокачественных n-p-n биполярных транзисторах с радиационной стойкостью до 1 Мрад и потоком нейтронов до 10¹³ н/см² (НПО «Интеграл» (г. Минск)) [27].

Дополнительная задача - уменьшение (на 1-2 порядка) коэффициента передачи синфазного сигнала с входов ВК на первый 11 и второй 14 выходы устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в дифференциальном усилителе (фиг.1), содержащем первый 1 и второй 2 входные полевые транзисторы, затворы которых соединены с соответствующими первым 3 и вторым 4 входами устройства, масштабный резистор 5, включенный между истоками первого 1 и второго 2 входных полевых транзисторов, первый 6 и второй 7 вспомогательные полевые транзисторы, стоки которых соединены с истоками соответствующих первого 1 и второго 2 входных полевых транзисторов, затворы объединены и связаны с первой 8 шиной источника питания через первый 9 вспомогательный двухполюсник, истоки первого 6 и второго 7 вспомогательных полевых транзисторов связаны с первой 8 шиной источника питания, вторую 10 шину источника питания, первый 11 выход устройства, связанный со стоком первого 1 входного полевого транзистора и первым 12 входом цепи нагрузки 13, согласованной со второй 10 шиной источника питания, второй 14 выход устройства, связанный со стоком второго 2 входного полевого транзистора и вторым 15 входом цепи нагрузки 13, предусмотрены новые элементы и связи - истоки первого 6 и второго 7 вспомогательных полевых транзисторов связаны с первой 8 шиной источника питания через дополнительный резистор 16 и объединены с базой дополнительного транзистора 17, причем коллектор дополнительного транзистора 17 связан с объединенными затворами первого 6 и второго 7 вспомогательных полевых транзисторов, а эмиттер дополнительного транзистора 17 соединен с источником опорного напряжения 18.

На фиг. 1 показана схема ВК-прототипа, а на чертеже фиг.2 -схема заявляемого устройства в соответствии с формулой изобретения для случая, когда цепь нагрузки 13 реализована в виде симметричной активной нагрузки с местной отрицательной обратной связью по синфазному сигналу.

На фиг. 3 показана схема заявляемого устройства для случая, когда симметричная цепь нагрузки 13 выполнена в виде резистивных двухполюсников 28, 29.

На фиг. 4 показана функциональная схема мультидифференциального ОУ на базе заявляемого входного каскада.

На фиг. 5 показана схема заявляемого устройства фиг. 3 в среде PSpice на моделях интегральных транзисторов АБМК_1_3 НПО «Интеграл» (г. Минск).

На фиг. 6 представлена частотная зависимость коэффициента передачи синфазного сигнала схемы ВК фиг.5 для первого 11 выхода устройства.

На фиг. 7 показана схема ВК-прототипа фиг. 1 в среде PSpice на моделях интегральных транзисторов АБМК13 НПО «Интеграл» (г. Минск).

На фиг. 8 представлена частотная зависимость коэффициента передачи синфазного сигнала схемы ВК фиг. 7 для первого 11 выхода устройства. Сравнение графиков фиг. 6 и фиг. 8 показывают что завляемое устройство обеспечивает более высокое ослабление синфазного сигнала (в 100 раз лучшее по сравнению со схемой ВК-прототипа).

Входной каскад мультидифференциального операционного усилителя для радиационно-стойкого биполярно-полевого технологического процесса фиг.2 содержит первый 1 и второй 2 входные полевые транзисторы, затворы которых соединены с соответствующими первым 3 и вторым 4 входами устройства, масштабный резистор 5, включенный между истоками первого 1 и второго 2 входных полевых транзисторов, первый 6 и второй 7 вспомогательные полевые транзисторы, стоки которых соединены с истоками соответствующих первого 1 и второго 2 входных полевых транзисторов, затворы объединены и связаны с первой 8 шиной источника питания через первый 9 вспомогательный двухполюсник, истоки первого 6 и второго 7 вспомогательных полевых транзисторов связаны с первой 8 шиной источника питания, вторую 10 шину источника питания, первый 11 выход устройства, связанный со стоком первого 1 входного полевого транзистора и первым 12 входом цепи нагрузки 13, согласованной со второй 10 шиной источника питания, второй 14 выход устройства, связанный со стоком второго 2 входного полевого транзистора и вторым 15 входом цепи нагрузки 13. Истоки первого 6 и второго 7 вспомогательных полевых транзисторов связаны с первой 8 шиной источника питания через дополнительный резистор 16 и объединены с базой дополнительного транзистора 17, причем коллектор дополнительного транзистора 17 связан с объединенными затворами первого 6 и второго 7 вспомогательных полевых транзисторов, а эмиттер дополнительного транзистора 17 соединен с источником опорного напряжения 18.

В схеме фиг. 2 симметричная цепь нагрузки 13 с отрицательной обратной связью по синфазному сигналу содержит биполярные транзисторы 19, 20, 21, 22, вспомогательные резисторы 23-26 и источник тока 27.

На чертеже фиг. 3 цепь нагрузки 13 реализована на резисторах 28 и 29.

При построении МОУ (abu/ 4) на основе заявляемого ВК предусматривается параллельное соединение нескольких входных каскадов МОУ (в частном случае - двух идентичных ВК фиг. 2-30 и 31) в соответствии с чертежом фиг. 4.

Рассмотрим работу заявляемого ВК фиг. 3.

Статический режим первого 1 и второго 2 входных полевых транзисторов ВК определяется током стока вспомогательных полевых транзисторов 6 и 7, т.е. зависит от их геометрии, а также сопротивления дополнительного резистора 16. В тех случаях, когда необходимо получить малое значение токов стока первого 1 и второго 2 входных транзисторов в истоковую цепь первого 6 и второго 7 вспомогательных полевых транзисторов следует включать дополнительные резисторы.

При изменении входного синфазного напряжения ВК фиг. 3 (u_c=u₁=u₂) изменяется напряжение на базе дополнительного транзистора 17 на величину

где µ_6-7=10^-2-10^-3 - коэффициент внутренней обратной связи вспомогательных транзисторов 6 и 7.

Это напряжение передается в коллекторную цепь дополнительного транзистора 17 и далее в цепь затворов первого 6 и второго 7 вспомогательных полевых транзисторов. В результате в заявляемой схеме минимизируется влияние внутренней обратной связи первого 6 и второго 7 вспомогательных полевых транзисторов на выходное сопротивление в цепи стока вспомогательных транзисторов 6 и 7. Как следствие, коэффициент передачи синфазного сигнала в схеме фиг. 3 существенно уменьшается (см. фиг. 6 и фиг. 8). Аналогичными свойствами обладает и схема фиг 2.

Замечательная особенность схемы фиг. 3 (фиг. 2) состоит также в том, что в отличие от схемы ВК-прототипа, она реализуется на основе радиационно-стойкого биполярно-полевого технологического процесса НПО «Интеграл» (г. Минск) [25].

Таким образом, заявляемое устройство имеет существенные преимущества в сравнении с прототипом.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Патентная заявка US 2008/0186091 fig.4.

2. Патент US №5.148.721.

3. Патент US №5.237.526.

4. Патент US №5.729.161 fig. 2.

5. Патентная заявка US 2008/0032648 fig. 3.

6. Патент US №5.045.804 fig. 5.

7. Патент WO 03/043281 fig. 6.

8. Патентная заявка US 2003/0184377.

9. Авт. св. СССР 543946.

10. Патент US №3.916.215.

11. Патент US №4.599.572 fig. 2.

12. Патент RU 2513489.

13. Прокопенко Н.Н., Будяков А.С., Хорунжий А.В. Нелинейные режимы в мультидифференциальных операционных усилителях // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2008. Сборник научных трудов / под общ. ред. А.Л. Стемпковского. М.: ИППМ РАН, 2008. С. 340-343.

14. Прокопенко Н.Н., Манжула В.Г., Белич С.С. Мультидифференциальный операционный усилитель с малым напряжением смещения нуля в условиях температурных и радиационных воздействий // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика, Телекоммуникации. Управление. СПб: Изд-во СПбГПУ, 2010. №3 (101). - С. 204-206.

15. Крутчинский С.Г., Старченко Е.И. Мультидифференциальные усилители и прецизионная схемотехника // Электроника и связь, №21, том 9, 2004, Киев. - С. 101-107.

16. Прокопенко Н.Н., Бутырлагин Н.В., Пахомов И.В. Основные параметры и уравнения базовых схем включения мультидифференциальных операционных усилителей с высокоимпедансным узлом // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2014. Сборник трудов. Часть 3 / под общ. ред. академика РАН А.Л. Стемпковского. - М.: ИППМ РАН, 2014. - С. 111-116.

17. Prokopenko N.N., Dvornikov O.V., Butyrlagin N.V., Bugakova A.V. The main connection circuits of the radiation-hardened differential difference amplifier based on the bipolar and field effect technological process // 2014 12th International conference on actual problems of electronic instrument engineering (APEIE - 2014) proceedings in 7 Volumes; Novosibirsk, October 2-4, 2014. - Novosibirsk State Technical University. - Vol. 1. - P. 29-34.

18. Прокопенко H.H., Будяков П.С., Бутырлагин H.B. Сверхвысокочастотные мультидифференциальные операционные усилители и основные схемы их включения (Circuit and connection design of microwave differential difference amplifiers) // 11-я Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы электронного приборостроения»: Саратов, 25-26 сентября 2014 г.: материалы конф. в 2 т. - Саратов: Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., 2014. - Т. 2. - С. 100-107.

19. Патент US 4.667.165 fig. 3.

20. Патент US 3.851.270 fig. 1.

21. Патент US 6.433.638.

22. Патент US 4.709.216 fig. 1.

23. Патентная заявка US 2010/0117735 fig. 2.

24. Патент US 5.563.598 fig. 6.

25. Патентная заявка US 2005/0285677.

26. Патент US 4.618.832 fig. 3.

27.Элементная база радиационно-стойких информационно-измерительных систем: монография / Н.Н. Прокопенко, О.В. Дворников, С.Г. Крутчинский; под. общ. ред. д.т.н. проф. Н.Н. Прокопенко; ФГБОУ ВПО «Южно-Рос. гос. ун-т. экономики и сервиса». - Шахты: ФГБОУ ВПО ЮРГУЭС, 2011. - 208 с.

Входной каскад мультидифференциального операционного усилителя для радиационно-стойкого биполярно-полевого технологического процесса, содержащий первый (1) и второй (2) входные полевые транзисторы, затворы которых соединены с соответствующими первым (3) и вторым (4) входами устройства, масштабный резистор (5), включенный между истоками первого (1) и второго (2) входных полевых транзисторов, первый (6) и второй (7) вспомогательные полевые транзисторы, стоки которых соединены с истоками соответствующих первого (1) и второго (2) входных полевых транзисторов, затворы объединены и связаны с первой (8) шиной источника питания через первый (9) вспомогательный двухполюсник, истоки первого (6) и второго (7) вспомогательных полевых транзисторов связаны с первой (8) шиной источника питания, вторую (10) шину источника питания, первый (2) выход устройства, связанный со стоком первого (1) входного полевого транзистора и первым (12) входом цепи нагрузки (13), согласованной со второй (10) шиной источника питания, второй (14) выход устройства, связанный со стоком второго (2) входного полевого транзистора и вторым (15) входом цепи нагрузки (13), отличающийся тем, что истоки первого (6) и второго (7) вспомогательных полевых транзисторов связаны с первой (8) шиной источника питания через дополнительный резистор (16) и объединены с базой дополнительного транзистора (17), причем коллектор дополнительного транзистора (17) связан с объединенными затворами первого (6) и второго (7) вспомогательных полевых транзисторов, а эмиттер дополнительного транзистора (17) соединен с источником опорного напряжения (18).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Управляемый избирательный усилитель // 2543298

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.

Каскодный усилитель с расширенным диапазоном рабочих частот // 2572376

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства усиления аналоговых ВЧ и СВЧ сигналов, в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения (например, широкополосных усилителях). Технический результат: расширение диапазона рабочих частот КУ (повышение верхней граничной частоты fв) без ухудшения коэффициента усиления по напряжению в диапазоне средних частот. Каскодный усилитель с расширенным диапазоном рабочих частот содержит входной преобразователь «напряжение-ток», две шины источника питания, два выходных транзистора, резистор коллекторной нагрузки, дополнительный неинвертирующий усилитель напряжения и корректирующий конденсатор. 5 ил.

Способ управления коэффициентом передачи решающего усилителя // 2573241

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в устройствах усиления широкополосных сигналов, в структуре аналоговых интерфейсов различного функционального назначения. Техническим результатом изобретения является обеспечение наибольшей и постоянной полосы пропускания решающего усилителя в широком диапазоне изменения его коэффициента передачи при работе как с активной, так и емкостной или активно емкостной со значительной долей реактивности нагрузкой. В способе обеспечивается управление коэффициентом передачи решающего усилителя при выполнении масштабного изменения сопротивления резисторов четырехполюсника цепи отрицательной обратной связи; преобразования входного напряжения в ток заряда корректирующего конденсатора, причем крутизна преобразования обратно пропорциональна изменению коэффициента передачи четырехполюсника отрицательной обратной связи; стабилизации фазового сдвига сигнала обратной связи дифференциального усилителя решающего усилителя. 10 ил., 1 табл.

Широкополосный преобразователь n-токовых входных сигналов в напряжение на основе операционного усилителя // 2579127

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано также в измерительной технике в качестве прецизионного устройства усиления сигналов различных сенсоров с токовым выходом. Технический результат - обеспечение подавления синфазной составляющей входных дифференциальных токов устройства. Широкополосный преобразователь N-токовых входных сигналов в напряжение на основе операционного усилителя содержит входной дифференциальный каскад с расширенным диапазоном активной работы, источник питания, цепь активной нагрузки и дополнительный каскад преобразования входных токов на транзисторе по схеме с общей базой с N-токовыми входами. Дифференциальный каскад содержит общую эмиттерную цепь, неинвертирующий вход, инвертирующий вход, противофазные токовые выходы. 4 з.п. ф-лы, 16 ил.

Биполярно-полевой операционный усилитель // 2589323

Изобретение относится к области радиоэлектроники. Технический результат - повышение коэффициента усиления разомкнутого операционного усилителя. Биполярно-полевой операционный усилитель содержит входной дифференциальный каскад, общая истоковая цепь которого связана с первой шиной источника питания, первый и второй входы входного дифференциального каскада, первый токовый выход входного дифференциального каскада, связанный с эмиттером первого выходного транзистора и через первый токостабилизирующий двухполюсник соединенный со второй шиной источника питания, второй токовый выход входного дифференциального каскада, связанный с эмиттером второго выходного транзистора и через второй токостабилизирующий двухполюсник соединенный со второй шиной источника питания, источник опорного напряжения, связанный с базами первого и второго выходных транзисторов, токовое зеркало, согласованное с первой шиной источника питания, выход которого соединен с токовым выходом устройства. Коллекторы первого и второго выходных транзисторов соединены с первой шиной источника питания, первый токовый выход входного дифференциального каскада связан с эмиттером первого выходного транзистора через первый дополнительный резистор, второй токовый выход входного дифференциального каскада связан с эмиттером второго выходного транзистора через второй дополнительный резистор, причем источник опорного напряжения выполнен на основе дополнительного инвертирующего усилителя синфазного сигнала, выход которого через вспомогательный источник опорного тока связан с первой шиной источника питания, первый вход дополнительного инвертирующего усилителя синфазного сигнала соединен с первым токовым выходом входного дифференциального каскада и базой первого дополнительного транзистора, второй вход дополнительного инвертирующего усилителя синфазного сигнала соединен со вторым токовым выходом входного дифференциального каскада и базой второго дополнительного транзистора, коллектор первого дополнительного транзистора соединен со входом токового зеркала, коллектор второго дополнительного транзистора подключен к выходу токового зеркала и выходу устройства, а эмиттеры первого и второго дополнительных транзисторов связаны со второй шиной источника питания. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Биполярно-полевой операционный усилитель на основе "перегнутого" каскода // 2592429

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в качестве прецизионного устройства усиления сигналов. Технический результат: уменьшение статического тока, потребляемого ОУ от источников питания (без нагрузки), и уменьшение напряжения смещения нуля. Биполярно-полевой операционный усилитель на основе «перегнутого» каскода содержит входной дифференциальный каскад (1), первую (3) шину источника питания, первый (7) выходной транзистор, первый (8) токостабилизирующий резистор, вторую (9) шину источника питания, второй (11) выходной транзистор, второй (12) токостабилизирующий резистор, цепь динамической нагрузки (13), согласованную с первой (3) шиной источника питания, вход которой (14) подключен к коллектору первого (7) выходного транзистора, а также первый (17) прямосмещенный p-n-переход, второй (18) прямосмещенный p-n-переход, первый (19) и второй (20) дополнительные резисторы. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Биполярно-полевой операционный усилитель на основе "перегнутого" каскода // 2592455

Изобретение относится к области радиоэлектроники, в частности усиления сигналов. Технический результат - уменьшение статического тока, потребляемого ОУ при отключенной нагрузке. Биполярно-полевой операционный усилитель на основе «перегнутого» каскода содержит входной дифференциальный каскад, общая истоковая цепь которого связана с первой шиной источника питания, первый и второй входы входного каскада, первый токовый выход входного каскада, связанный с эмиттером первого выходного транзистора, который через первый вспомогательный резистор соединен со второй шиной источника питания, второй токовый выход входного каскада, связанный с эмиттером второго выходного транзистора, который через второй вспомогательный резистор соединен со второй шиной источника питания, цепь динамической нагрузки, согласованную с первой шиной источника питания, вход которой соединен с коллектором второго выходного транзистора, а выход подключен к выходу устройства и коллектору первого выходного транзистора. Первый токовый выход входного каскада связан с эмиттером первого выходного транзистора через первый дополнительный двухполюсник и подключен к базе второго выходного транзистора, а второй токовый выход входного каскада связан с эмиттером второго выходного транзистора через второй дополнительный двухполюсник и подключен к базе первого выходного транзистора. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Биполярно-полевой операционный усилитель // 2595926

Изобретение относится к области радиоэлектроники, а именно к прецизионным устройствам усиления сигналов. Технический результат - повышение коэффициента усиления дифференциального сигнала в разомкнутом состоянии ОУ до уровня 90÷100 дБ. Биполярно-полевой операционный усилитель содержит первый (1) и второй (2) входные полевые транзисторы, объединенные истоки которых связаны с первой (3) шиной источника питания через первый (4) токостабилизирующий двухполюсник, а затворы соединены с соответствующими входами (5) и (6) устройства, первый (7) и второй (8) выходные транзисторы, базы которых объединены и подключены к цепи смещения потенциалов (9), эмиттер первого (7) выходного транзистора соединен со второй (10) шиной источника питания через первый (11) токостабилизирующий резистор, эмиттер второго (8) выходного транзистора соединен со второй (10) шиной источника питания через второй (12) токостабилизирующий резистор, токовое зеркало (13), согласованное с первой (3) шиной источника питания, выход которого соединен с токовым выходом устройства (14) и коллектором второго (8) выходного транзистора, а вход токового зеркала (13) соединен с коллектором первого (7) выходного транзистора. В схему введены первый (15), второй (16), третий (17) и четвертый (18) дополнительные транзисторы, а также первый (19) и второй (20) дополнительные резисторы, объединенные коллекторы первого (15) и второго (16) дополнительных транзисторов соединены с истоками первого (1) и второго (2) входных полевых транзисторов, базы третьего (17) и четвертого (18) дополнительных транзисторов связаны с базами первого (7) и второго (8) выходных транзисторов, база первого (15) дополнительного транзистора соединена с коллектором третьего (17) дополнительного транзистора, эмиттер первого (15) дополнительного транзистора подключен к эмиттеру первого (7) выходного транзистора, эмиттер третьего (17) дополнительного транзистора связан со второй (10) шиной источника питания через первый (19) дополнительный резистор, база второго (16) дополнительного транзистора соединена с коллектором четвертого (18) дополнительного транзистора, эмиттер второго (16) дополнительного транзистора подключен к эмиттеру второго (8) выходного транзистора, эмиттер четвертого (18) дополнительного транзистора связан со второй (10) шиной источника питания через второй (20) дополнительный резистор. 10 ил.

Биполярно-полевой операционный усилитель // 2595927

Изобретение относится к области радиоэлектроники. Технический результат заключается в расширении диапазона изменения выходного напряжения до уровней, близких к напряжениям на положительной и отрицательной шинах питания. Устройство содержит: входной дифференциальный каскад, общая истоковая цепь которого связана с первой шиной источника питания, первый и второй входы входного дифференциального каскада, первый токовый выход входного дифференциального каскада, связанный с базой первого выходного транзистора и коллектором первого транзистора первого источника опорного тока, эмиттер которого связан со второй шиной источника питания, второй токовый выход входного дифференциального каскада, связанный с базой второго выходного транзистора и коллектором второго транзистора второго источника опорного тока, эмиттер которого связан со второй шиной источника питания, цепь динамической нагрузки, согласованную с первой шиной источника питания, вход которой соединен с коллектором второго выходного транзистора, а выход связан с выходом устройства и коллектором первого выходного транзистора, причем базы первого и второго транзисторов первого и второго источников опорного тока соединены друг с другом, а эмиттеры первого и второго выходных транзисторов объединены друг с другом. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

Дифференциальный усилитель двуполярных токов // 2604683

Изобретение относится к области радиотехники. Технический результат: создание энергоэкономичного устройства для усиления разности двух входных токов и подавления их синфазной составляющей. Для этого предложен дифференциальный усилитель двуполярных токов, который содержит первый и второй входы, первый входной каскад усиления тока, вход которого соединен с первым входом, первый выход первого входного каскада усиления тока связан со входом первого токового зеркала, согласованного с первой шиной питания, второй выход первого входного каскада усиления тока связан со входом второго токового зеркала, согласованного со второй шиной питания, выход устройства связан с выходами первого и второго токовых зеркал. В схему введен второй входной каскад усиления тока, вход которого соединен со вторым входом устройства, первый выход второго входного каскада усиления тока связан со входом третьего токового зеркала, согласованного с первой шиной питания, второй выход второго входного каскада усиления тока связан со входом четвертого токового зеркала, согласованного со второй шиной питания, причем выход третьего токового зеркала соединен со входом второго токового зеркала, а выход четвертого токового зеркала соединен со входом первого токового зеркала. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Биполярно-полевой операционный усилитель на основе "перегнутого" каскода // 2604684

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в качестве прецизионного устройства усиления сигналов. Технический результат - уменьшение напряжения смещения нуля. Биполярно-полевой операционный усилитель содержит входной дифференциальный каскад, общая истоковая цепь которого связана с первой шиной источника питания, первый и второй входы входного дифференциального каскада, первый токовый выход входного дифференциального каскада, связанный с эмиттером первого выходного транзистора, второй токовый выход входного дифференциального каскада, связанный с эмиттером второго выходного транзистора, первый вспомогательный двухполюсник, первый вывод которого соединен с эмиттером второго выходного транзистора, второй вспомогательный двухполюсник, первый вывод которого соединен с эмиттером первого выходного транзистора, цепь динамической нагрузки, согласованную с первой шиной источника питания, вход которой подключен к коллектору первого выходного транзистора, а выход связан с выходом устройства и коллектором второго выходного транзистора, причем базы первого и второго выходных транзисторов соединены друг с другом, вторую шину источника питания, при этом вторые выводы первого и второго вспомогательных двухполюсников связаны со второй шиной источника питания через первый токостабилизирующий двухполюсник и подключены к базе дополнительного транзистора, эмиттер дополнительного транзистора связан со второй шиной источника питания, а коллектор через второй дополнительный токостабилизирующий двухполюсник связан с первой шиной источника питания. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.