Операционный усилитель

 

«)428394

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимос от авт. свидетельства (22) За явлено 13.02.73 (21) 1882505/18-24

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (51) i1 Кл, G 06g 7/12 с присоединением заявки,и—

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР еа делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

О«1 блпковано 15.05.74. Бюллетень М 18 (53) УДК 681.335:621..374 (088.8) Дата опублнкова«ия оппса«ия 05.03 75 (72) Авторы изобрете гия

В. П. Морозов и Д. Е. Полокников

Ордена Ленина институт проблем управления (71) Заявитель (54) ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к транзпсторзчым операционным усилителям (ОУ) аналоговых вычислительных машин.

В известной схеме быстродействующего

ОУ базы транзисторов оконечного усилительного каскада, имеющих противоположную проводимость, являются |входами соответственно для двух каналов усиления — высокочастотного, содержащего широкополосный эмиттерный повторитель, и низкочастотного, содержащего усилитель постоянного тока.

При этом один транзистор является нагрузкой другого. Максимальная скорость нарастания выходного напряжения, а значит предельное быстродействие ОУ в такой схеме определяется тем, за какое время транзисторы оконечного усилительного каскада успевают перезарядить емкость, образо ванную приведенной емкостью нагрузки ОУ и коллекторными емкостями оконечного усилительного каскада и выходного повторителя. При запирании входным сигналом того транзистора, на который подается напряжение высокочастотного канала, упомянутая скорость определяется коллекторным током второго тра.нзистора оконечного усилительпого каскада. Увеличение этого тока для повышения быстродейсгвия ухудшает экономичность ОУ по питанию и затрудняет его выполнение в малых габаритах или в виде микр о схемы.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Это достигается тем, что выход широкополосного повторителя через разделительные конденсаторы соединен с базами транзисторов выходного усилительсного каскада, их эмиттеры через резисторы связи связаны,с выходом усилителя постоянИ ного тока. Для увеличения максимальной скорости нарастания выходного сигнала широкополосный повторитель выполнен на МОПтранзисторе, исток которого подключен к базе биполярного транзистора одного типа прово1б димости непосредственно и через последовательно соединенные диоды — к базе биполярного транзистора другого типа проводимости.

На чертеже показана схема описываемого усилителя.

20 Операционный уисилитель содержит высокочастотный канал усиления, выполненный в виде широкосполосного повторителя 1 на

МОП-транзисторе 2, исток которого подключен к базе биполярного транзистора 8 епо25 средственно и к базе биполярного транзистора 4 через последовательно соединенные диоды 5 и о; между базой и кол.тектором биполярного транзистора 4 включе«резистор 7.

Низкочастотный канал усиления выполнен в виде усилителя постоянного тока 8. Усилитель

428394!

Предмет изобретенлпя

Составитель И. Шелипова

Техрсд T. Курилко

Корректор И. Сигикина

Редактор Л. Тюрина

Заказ 70/279 Изд. № 1578 Тираж 624 Поди и с| ос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мп: истроз ГГСР по делам изобретений и открытии

Москва, 7К-З5, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент» постоянного тока через резисторы 9 и 10 „"".единен с эмиттерами транзисторов 11 и l выходного усилительного каскадов, базы которых через конденсаторы 13 и 14 подключены к выходу широкополосного повторителя 1. Выходной эмиттерный повторитель выполнен на транзисторах 15 и 16. Транзисторы 11 и 12 выходного усилительного каскада и транзиторы 15 и 1б выходного эмнттерного повторителя являются общими для обоих каналов.

Низкочастотные составляющие напряжения сигнала, поданного в суммирующую точку

ОУ через усилитель, постоянного тока 8 н резисторы 9 и 10 поступают одновременно на оба эмиттера транзисторов ll и 12 выходного усилительного каскада. В то же время входной сигнал через широкополосный повторитель 1 на МОП-транзисторе 2, в цепи истока которого включены диоды 5 и б, смещенные в прямом направлении током, подаваемым через резистор 7, поступает на базы биполярдгых транзисторов 8 и 4, эмиттеры которых служат выходом широкополосного повторителя 1. С соединенных вместе эмиттеров транзисторов

8 и 4 через разделительные конденсаторы 13 и 14 на базе транзисторов 11 и 12 выходного усилительного каскада подаются высокочастотные составляющие входного сигнала.

Б этой схеме при запирании одного транзистора выходного усилительного каскада отпирается другой и,перезаряд емкости нагрузки определяется не постоянным, а импульсным током коллекторов транзисторов 11 и 12.

За счет этого скорость перезаряда емкости нагрузки может оыть весьма большой н ограничивается широкополосным повторителем 1.

Предлагаемый быстродействующий ОУ

5 обеспечивает скорость нарастания выходного напряжения до 2000 в/лк сек, т. е. в 10 раз больше, чем в ОУ-прототипе при однотипных транзисторах и одинаковом потребляемом токе.

1. Операционный усилитель, содержащий транзисторный усилитель постоянного тэка, широкополосный повторитель, выходной усилительный каскад на транзисторах разного типа проводимости, соединенп|ый через эмиттерный повторитель с выхсдной клеммой устройства, разделительные конденсаторы и резисторы с вязи, от.гггчаюцийся тем, что, с целью повышения быстродействия, выход широкополосного повторителя через разделительные конденсаторы соединен с базами транзисторов выходного усилительн",ãо каскада, а их эмиттеры через резисторы связи связаны с выходом усилителя постоянного тока.

2. Операционный усилитель по п. 1, от.гича>оцийся тем, что, с целью увеличения максимальной скорости нара "тания выходного сигнала, широкополосный повторитель выполнен на МОП-транзисторе, исток которого подключен к базе биполярного э транзистора одного типа проводимости непосредственно н через последовательно соединенные диоды — к базе биполярного транзистора другого типа проводимости.