Дифференциальный усилительный каскад

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

111 581569 (61) Дополнительиос к авт. свнд-ву(22) Заявлено Oe.qe.73 (21)1958405j18-0 (51) М. Кл.

Н 030 3j34 с присоединением заявки №

Гвсудирстввинмй иамитет

Саввта 1йииистрюв СССР ио делам иаобретеиий

I итирмтий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,11,77,.Áþëëåòåíü ¹4 (53) УДК 621,375, .024 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.11.77 (72) Автор изобретения

A. И. Лапицкий (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬНЫЙ

КАСКАД

Изобретение относится к радиоэлектрони

«е н может быть использовано в электронных устройствах, в которых требуется ycsление дифференциальных сигналов и выделение нх синфаэных помех„- 5

Известны дифференциальные усипитепьные каскады с двуми рвэнопопярными источника .ми питании, содержвшие в цепи истоков (ами теров) входных транзисторов генератор тока и потенциометр, подсоединенный между упомли щ нутыми апектродами 11 - и 12) . Подбором попожения среднего вывода потенциомет ра может быть попучен либо баланс по режи му покоя, либо баланс по сигналу, comse ствуюших езиитутствию пврафаэного сигнала 15 на симметричцом выходе каскада при воздействии на ех î вход сигнала синфаэной по мехи.

Таким образом, настройки цепи подавпе ssa аинфаэной помехи сопровождается измене-. О пнем режима покоя транзисторов каскада (1) °

Наиболее близким техническим решением является дифференциальный усилительный као кад с двумя последоввтепьно соединенными 25 источниками питания, содержаший в цепи в токового электрода каждого входного транзистора генератор тока и резистор, включенный между истоковыми электродами (2) .

Недостатком известного дифференциального усилительного каскада, является зависимость режима покоя транзисторов от настройки цепи подавления аннфазных сигналов, например изменение соотношения сопротивлений резисторов в цепи емиттеров транзисторов генераторов тока, Настройка цепи попввпения на баланс по сигнапу сопровождается разбалансом по постоянному напряжению и току, и обратно, настройка нв баланс в режиме покои вызывает разбаланс по сигналу н б появление парафазного сигнала, нв симметричном выходе каскада при воздействии нв его вход сигнала синфазной помехи, 0елью изобретения является уменьшение влияния цепи пОдавления синфазного сигнала на режим покоя, т.е, обеспечение независимости статического режима от регулировки баланса по сигналу, Это достигается тем, что в дифреренцпвльпом усилительном каскаде с двумя нсточ никами питания, соединенными последователь но, содержащем и цепи истокового апектрода каждого транзистора генератор тока и потен циом -.р, включенный менц1у истоковыми апектродами, средний вывод потенциометра подклю.) чеи через резистор к точке соединения источников питания.

В таком каскаде беэ существенного усложнения схемы достигается практическая независимость режима покоя от настройки цепи 10 подавления синфаэной помехи на баланс као када по сигналу.

На чертеже дана принципиальная апектрн-. ческая схема предлагаемого дифференциального усилительного каскада. 15

Дифференциальный усилительный каскад содержит1трнзисторы . и 2, к затворам которых присоединен источник входного сигна ла.,Резисторы 3 и 4 в цепях ах истоковых электродов являются нагрузками транэисто- 26 ров 1 и 2, К резисторам 3 и 4, с которых снимается выходной сигнал, подключен вход второго каскада. Транзисторы 5 и 6 включены в цепи истоков транзисторов 1 и 2, образуя с делителем напряжении, состоящим 25 из резисторов 7 и 8, симметричный генера тор тока, Делитель напряжения из резисторов 7 и 8 в цепи без транзисторов. 5:и 6 и резисторы 9 н 10 в цепях змиттеров этих транзисторов определяют,режим покоя каска- о да.

Потенциометр 11 подключен между истоками транзисторов 1 и 2 и служит регулировочным элементом цепи подавления,синфаэФ ного сигнала, величина его сопротивления 35 определяет также глубину отрицательной обратной связи по парафаэному сигналу,, Резистор

12, соединяющий средний вывод потенциометра 11 с общей шиной источников литания, образует с транзисторами 5 и 6 геке- 4О раторов тока цепь подавления синфазного сщ налаа

Постоянная составляющая тока транзисторов 1 и 2 протекает по цепи:,положительнйй полюс последовательно соединенных источни 45 ков питания, резистор 3 (резистор 4) „участок коллектор-емиттер транзистора 5 (транзисто ра 6), резистор 9 (резистор 10), отрицатель ный полюс источников питания. Часть постоянной составляющей тока транзисторов 1 и

2, протекающая через потенциометр 11 и резистор 12, весьма мала, так как разность .потенциалов между общей шиной источников питания и эмиттерамн транзисторов 1 и 2 определяется(лишь напряжением смещения, а спопротивление резисторов 12 велико, оно соизмеримо с динамическим сопротивлением цепи: коллектор транзистора 5 (транзистора

6), отрицательный полюс источников питания

При перемещении среднего вывода потенциометра 11 изменение величины постоянной составляющейтокатранзисторов 1 и 2 пренебрежимо мало, так как оно определяется величиной разности напряжений смещения. Ток покоя транзисторов 1 и 2 может изменяться иэмене ием соотношения плеч делителя из резис-оров 7, и 8. Балансировка по режиму покоя каскада; проводится изменением соотношения сопротивлений резисторов 9 и 10. Величина по-: стоянной составляющей выходного сигнала определяетсятокомпокояи резисторами 3 и 4.

Дифференциальный усилительный каскад функционирует следующим образом.

При наличии на входе полезного парафааь ного сигнала между затворами каждого из транзисторов 1 и 2 и общей шиной источнн ков питания действует половина напряжения

crore сигнала, При этом сигналы, действующие ah промежутках затвор-исток транзисторов 1 и 2, равны по величине и противоположны- по фазе.

Ток парафазного сигнала в каскаде замы кается по цепи сток транзистора 1, исток транзистора 1 пвтенциометр 11, исток тран» зистора 2, сток транзистора 2, резистор 4, резистор 3, сток транзистора 1..

В цепь, подавления сигналов синфазной помехи, состоящую из транзисторов 5 и 6 генераторов тока и резистора 12, ток парафазного сигнала практически не ответвляет» ся, так как сопротивление этой пепи для то» ка сигнала велико,,На потенциометре 11 создается наиряжейие отрицательной обрач ной связи, которое уменьшает величину управ ляющего напраження нарафазного сигнайа, действующего между затворами и истоками .транзисторов 1 и 2, С резисторов 3 и 4 снимается выходное напряжение. усиленного нарафазнзго сигнала.

Прн воздействии на вход сигнала синфазной помехи между затнаром каждого из транзисторов 1 и 2 и общей шиной действуют равные нацряженни. Ток синфазного сигнала в плечах каскада протекает соответственно по цепям сток - исток тразисторов 1 и 2, коллектор .- эмнттер транзисторов 5 и 6, резисторы 9 и 10, последовательно соединенные источники питания, резисторы Д и 4, сток транзисторов 1 и 2. Часть тока синфазного сигнала каждого плеча от истоков транзисторов 1 и 2 ответвляется через соответствующее плечо потенциометра 11 и резистор Л;е, соединенный общей шиной иоточников питания.

Величина тока синфазного. сигнала, протекающего через почЬнциометр 11 и резиотор 12, соизмерима с величиной тока синфазного сигнала, протекающего через транзисторы 5 и 6 генераторов тока, так как

581569

5 величина сопротивления резистора 12 соизмерима с величиной динамического сопротйвления коллектор — источник питания транзисторов 5 H 6.

Так как дифференциальное сопротивление транзисторов 5 и 6, включенных в качестве генераторов тока, весьма велико, и величина сопротивления резистора 12 соизмерима с этим дифференциальным сопротивлением, ток синфазного сигнала создает большое на- <0 пряжение отрицательной обратной связи на участках: истокктранзисторов 1 и 2, отрицательный полюс источников питания. Поэтому управляющий сигнал синфаэной помехи, действующий между затвора- <5 ми и истоками транзисторов 1 и 2, равный разности входного синфазного сигнала и сиг нала обратной связи, мал и мал ток,синфаэ ного сигнала в цепи сток-исток транзисторов 1 и 2, вследствие чего на резисторах 20

3 и 4 и зажимах выход" каскада, сигнал синфаэной помехи оказываетса ослабленным.

Иэ-эа разброса зпементов в плечах каскада при нейтральном положении среднего вывода потенциометра 11 токи, вызванные синфазным сигналом, протекающие через транзисторы 1 и 2, вызывают неравные падения напряжения сигнала на резисторах 3 и 4, т,е. парафазный сигнал на выходных зажимах„

Перемещение: среднего вывода потенциометра. ЗО от центра в сторону истока одного из тран;зисторов 1 или 2 увеличивает ток синфазного сигнала этого транзистора и уменьшает ток синфазного сигнала другого.

Таким образом, соответствующим перемэ= шением среднего вывода потецциометра можно уравнять падение напряжения синфазного сигнала на резисторах 3 и 4 и добиться от сутствия парафаэного сигнала на выхошп.rx зажимах при воздействии на входе сицфазнаго сигнала, Использование предлагаемого дифференциального усилительного каскада позволяет осуществлять независимую регулировку его баланса по постоянному и переменному току.

Ф ормула изобретения,О,ифференцпапьный усилительный транзистор= ный каскад с двумя разнополярными источниками питания, соединенными последователь но, содержаший в цепи истокового электрода каждого входного транзистора трачэисторныйгенератop j тока, потеыциометр, подключепный между истОковыми электоодамк Вхорныхтранзисторов, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью уменьшения влияния цепи подавления синфазного сигнала на режим покоя, средний вывод потенциометра подсоеднненчерез резистор к обшей шине источнйков питания

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Ши Р, Ф, Расчет траФ исторных цепей. М;Л., "Энергия", 1964, с. 88, 2,;Патент СШЛ И 3434069, кл. 33030, 1969.

Ш1ИИПИ Заказ 4592/44

Тираж 1065 Поцписное

Фипипп ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектнея, 4