Операционный усилитель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11):.6274 86 (51) М. Кл.

Я О6 g 7/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н отнятий (53) УДК 681.335 (О88.8) (72) Автор изобретения

А. С. Степаненко

Ордена Трудового Красногс Знамени институт физики АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к аналоговой вычисли тельной технике.

Известен операционный усилитель (1) содержащий дифференциальный каскад на биполярных транзисторах, коллекторы которых подключены ко входам основного дифференциального усили геля постоянного гока, два генератора тока, подключенных соответственно к эмиттерам и коллекторам транзисторов дифференциального кас- тЕ када, регулируемую нагрузку на граизиогоре и сгабилитроне.

Недостаток. усилителя — малое повьциение коэффициента подавления синфазиого сигнала и низкая термостабильносгь. т5

Наиболее близок к предлагаемому операционный усилитель f2), содержаптий дифференциальный истоковый повторитель не двух полевых транзисторах, дифференциальный усилитель постоянного тока, выход ко-д торого подключен к выходу, а затворы первого и второго полевых транзисторов со ответственно - к неинвертирующему и инвергирующему входам операционного усилителя, исток первого транзистора соединен. 25 с неннвертирующим входом дифференциального усилителя постоянного гока и через переменный резистор — с выходом генератора тока, между истоком второго транзиотора и выходом генератора тока включен потенциомегр, подвижный контакт которого соединен с ннвертирующим входом дифференциального усилителя постоянного тока, стабилитрон, подключенный анодом к выходу источника отрицательного напряжения, а катодом - к балластному .резистору, соединенному свободным выводом с шиной нулевого нотенцнала.

Этому устройству присупти уменыпение . коэффициента подавления синфазного сигнала и сложность обеспечения высокой гермостабильности.

В предлагаемый операционный усилитель с целью повышения коэффициента подавления синфазного сигнала и термостабильносги введены третий полевой транзистор, два дополнительных резистора, следящий дифференциальный усилитель постоянного тока, выход которого подключен к стокам первого и второго транзисторов, неинвер (6l) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) Заявлено 13. 09. 76 (21) 24О1393/1 8-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано О5.1О.78.Бюллетень №37 (45) Дата опубликования описания 17.О8.78

627486 а н- 10 ом и обеспечивает практически полн- ную термостабильность схемы. гируюший вход- к катоду стабилитрона, и вертируюший вход — к стоку третьего тра эисгора и через первый дополнительный резистор — к выходу источника отрицательного напряжения; исток третьего транзистора через второй дополнительный резистор подключен к выходу следящего дифференциального усилителя постоянного тока, а затвор — к истоку первого транзистора.

Принципиальная алектрическая схема l0 операционного усилителя приведена на чертеже, Операционный усилитель содержит генерагор тока 1, дифференциальный усилитель

2 постоянного тока, следящий днфференциЯ альный усилитель 3 постоянного тока, полевые транзисторы 4 и 5, переменный резистор 6, пртенциометр 7, дополнительные резисторы 8 и;9, полевой транзистор 10, сгабнлигрон 11, балластный резистор 12.

Усилитель работаег следующим образом.

Напряжение сток-исток транзистора 4 через транзистор 10 подается на следящий дифференциальный усилитель 3 постоянного тока, выходное напряжение которого отслеживает изменения входного напряжения операционного усилителя. Таким образом, благодаря генератору тока 1 и действию дополнительной обратной связи напряжения сток-исток и затвор-сток транзисторов

4 и 5 не зависят or входного сигнала.

Если известны гермостабильные токи транзисторов 4 и 5, то, настроив генера тор ro::а 1 на их сумму и пер зраспреде3$ лив их по соответствунмцим транзисторам с помощью переменного резистора 6, можно обеспечить практически полную термостабильность устройства.

Балансировка нуля дифференциального

46 усилителя 2 перемещением контакта потенциомегра 7 не влияет на распределс»ние токов в транзисторах 4 и 5. Вводя небольшой разбаланс токов, можно скомпенсировать зависимость напряжения сме45 щения нуля усилителя 2 и характеристик транзистора 10 or изменения температуры и тем самым повысить термостабиль ность устройства.

Использование предлагаемого устройсгS6 ва позволяет поднять коэффициент подавления синфазного сигнала до 100-140 дб, и благодаря атому не вносит дополнительной погрешности в параметры усилителя

2 повышает входное сопротивление до

Формула изобретения

Операционный усилитель, содержащий дифференциальный иатоковый повторитель на двух полевых транзисторах, дифференциальный усилитель постоянного гока, выход которого подключен к выходу, à заговоры первого и второго полевых транзисторов соответственно - к неинвертирую»шему и инвертируюшему входам операционного усилителя, исток первого транзистора соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя постоянного тока и через переменный резистор - с выходом генератора тока, между истоком второго транзистора и выходом .=енератора гока включен потенциомегр, подвижный контакт которого соединен с инвертнруюшим входом дифференциального усилителя

4 постоянного тока, сгабилитрон, подключенный анодом к Bbtxolly источника отрицательного напряжения, а катодом — к балластному резистору, соединенному свободным выводом с шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с цеЭ лью повышения коэффициента. подавления синфазного сигнала и гермосгабильности, в него введены третий полевой транзисгор, два дополнительных раэисгора, следяший дифференциальный усилитель постоянного гока, выход которого подключен к стокам первого и второго транзисторов, неннвертируюший вход - к катоду сгабиmrpoaa, инвертируюший вход — к стоку третьего транзистора и через первый дополнительный резистор — к выходу источника отрицательного напряжения, исток третьего транзистора через второй дополнительный резистор подключен к выходу следящего дифференциального усилители постоянного.тока, а затвор - к источнику первого транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при акспергиэе:

1. Авербух В. 1L, Полонников Д. Е.

Методы расчета погрешностей дифференциальных операционных усилителей и пути их снижения. "Автоматика и гелемеханика, 1972„М 11, с. 165.

2. Гутников В. С. Применение операционных усилителей в измерительной тех нике, М., «Знергия, 1975,. с. 13.