Дифференциальный усилитель с регулировкойусиления

 

354527

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

M. Кл. Н 03g 3/10

Заявлено 05.Х.1970 (№ 1480315/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.Х.1972. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 27.X.1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.396.666 (088.8) Автор изобретения

П. Н. Лойтер

Заявитель

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С РЕГУЛИРОВКОЙ

УСИЛЕНИЯ

Известны дифференциальные усилители с регулировкой усиления, содержащие генератор тока на транзисторе, к входу которого подключен источник сигнала и источник регулирующего сигнала, соединенный непосредственно с входом усилителя.

Цель изобретения — увеличение динамического диапазона неискаженного усиления.

Это достигается тем, что в усилитель дополнительно введен транзистор, включенный по схеме с общей базой, эмиттер которого подключен к эмиттеру транзистора генератора тока, а база через резистор и стабилитрон соединена с источником регулирующего сигнала.

На чертеже показана принципиальная схема усилителя.

Схема содержит транзисторы 1, 2 дифференциальной пары, транзистор-генератор 8 тока; резисторы 4, 5, 6, 7, 8 смещения, источник 9 входного сигнала, источник 10 регулирующего сигнала, регулирующий транзистор

11, стабилитрон 12, резисторы 18, 14, сопротивление 15 нагрузки.

Транзисторы 1, 2 дифференциальной пары, транзистор-генератор 8 и резисторы 4, 5, б, 7, 8 образуют основную схему дифференциального усилителя. К входу транзистора-генератора 8 подключен источник 9 входного сигнала, к,выходу транзистора 1 дифференциаль2 ной пары — сопротивление 15 нагрузки, а к

его входу — источник 10 регулирующего сигнала, являющийся одновременно источником напряжения смещения транзистора-генератора

8 и регулирующего транзистора 11, эмиттер которого, подключен к эмиттеру транзисторагенератора 8. Смещение в цепь базы транзистора-генератора подается через делитель, образованный стабилитроном 12 и резистора10 ми 7 и 8, а смещение в базовую цепь регулирующего транзистора 11 поступает через делитель, образованный стабилитроном 12 и резисторами 18 и 14.

Coinротивление резисторов 18 и 14 выбирают

15 минимально возможной величины (что определяется максимально допустимым рабочим током стабилитрона 12 и мощностью источника 10 регулирующего сигнала). При этом суммарное динамическое сопротивление эмиттер20 но-базовой цепи регулирующего транзистора

11 также имеет минимально возможное значение. Это динамическое сопротивление включено параллельно резистору б, обеспечивающему последовательную отрицательную об25 ратную связь в транзисторе-генераторе 8.

При минимальной величине напряжения источника входного сигнала напряжение источника регулирующего сигнала имеет максимальную положительную величину. В этом

30 случае сопротивление эмиттерно-базовых пе354527

50 реходов транзистора 1 минимально, а транзистора 2 максимально. Большая часть сигнального тока, усиленного в транзисторе-генераторе 8 втекает в эмиттерную цепь транзистора 1 и после усиления в нем — в сопротивление 15 нагрузки.

При максимальном положительном напряжении источника 10 регулирующего сигнала напряжение на базах регулирующего транзистора 11 и транзистора-генератора 8 также максимально, а динамические сопротивления их эмиттерно-базовых переходов имеют минимальные значения. Резистор б смещения шунтируется минимальным динамическим сопротивлением эмиттерно-базовой цепи регулирующего транзистора 11, глубина последовательной отрицательной обратной связи в транзисторе-генераторе становится минимальной, а его коэффициент усиления максимальным.

В результате в сопротивление 15 нагрузки поступает максимально усиленный в транзисторе-генераторе входной синфазный сигнал.

При максимальной величине напряжения источника 9 входного сигнала напряжение источника управляющего сигнала становится также максимальным по величине, но отрицапельным;по знаку. В этом случае сопротивление эмиттерно-базового перехода транзистора 1 максимально, а транзистора 2 минимально. Большая часть сигнального тока, усиленного в транзисторе-генераторе втекает в эмиттерную цепь транзистора 2, а в сопротивление 15 нагрузки поступает меньшая часть сигнального тока, усиленного в транзисторегенераторе 8.

При максимальном отрицательном напряжении источника 10 напряжение на базах регулирующего транзистора 11 и транзистора-генератора 8 становится минимальными, а динамическое сопротивление эмиттерно-,базового перехода регулирующего транзистора 11 возрастает до максимальной величины. К,резистору б подключается в этом случае максимальное динамическое сопротивление эмиттерно-базовой цепи регулирующего транзистора 11, глубина последовательной отрицательной обратной связи в транзисторе-генераторе

8 становится наибольшей, а его коэффициент усиления, минимальным. В результате на вход транзистора-генератора тока может быть подан больший сигнал, который благодаря возросшему входному сопротивлению транзистора-генератора 8 и большей глубине отрицательной обратной связи не претерпевает ис5

35 кажений и ослабляется по величине. Поэтому даже та небольшая часть максимального входного сигнала, преобразованного в транзисторах 8 и 1 и втекающего в сопротивление 15 нагрузки, имеет минимальные искажения.

Для того, чтобы в процессе регулировки усиления не происходили такие изменения эмиттерного тока транзисторов 1 и 2, которые создавали бы нежелательное изменение их режима постоянного тока, в частности ухудшали бы степень ослабления или увеличения сигнала, напряжение источника регулирующего сигнала одновременно изменяет напряжения на базах регулирующего транзистора 11 и транзистора-генератора 8 в одном и том же на правлении.

Регулирующий транзистор 11 и транзисторгенератор 8 также являются дифференциальной парой. Поэтому, если транзистор-генератор тока имеет постоянное смещение в цепи базы, то, например, уменьшение регулирующего сигнала для ослабления усиления, вызывает увеличение тока,в транзисторе-генераторе тока.. Это приводит к возврастанию крутизны транзисторов 1 и 2, а, следовательно, и,к возрастанию их усиления. Кроме того, эти неуправляемые изменения могут создать нежелательные изменения режима постоянного тока транзисторов 1 и 2, Для,исключения такого явления в цепь базы транзистора-генератора 8 через делитель, образованный резисторами 7, 8, также подают уменьшенное напряжение регулирующего сигнала, что в зависимости от коэффициента деления делителя, образованного резисторами 7, 8, обеспечивает или постоянство общего эмиттерного тока транзисторов 1 и 2, или его уменьшение, приводящее в дальнейшем к ослаблению усиления.

Предмет изобретения

Дифференциальный усилитель с регулировкой усиления, содержащий генератор тока на транзисторе, к входу которого подключен источник сигнала, и источник регулирующего сигнала, соединенный непосредственно с входом усилителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона неискаженного усиления, в него дополнительно введении транзистор, включенный IIQ схеме с общей базой, эмиттер которого подключен к эмиттеру транзистора генератора тока, а база через резистор и стабилитрон соединена с источником регулирующего сигнала.

354527

/î

Редактор T. Рыбалова

Заказ 3583/14 Изд. № 1469 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Мерман

Техред T. Курилко

Корректоры: Л. Кириллова и Е. Сапунова