Усилительный каскад операционного усилителя

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Iiii678639

Союз Советских

Соцналистнчеовх

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 18.04.77 (2l} 2476849/18-09 с присоединением заявки Ж(23) Приоритет

Опубликовано 05,08,79. Бюллетень N 29

Дата опубликования описания 08.08.79

Н 03 F 3/34

Государственный комитет

СССР оо делам нзебоетеннй н открытнй (53) УД 631. 375. . 024 (088, 8) (72) Авторы изобретения

Ф. Ф.-Р. Лаупмаа, Р. B. Тийкмаа и A. P. Рютель (7l ) Заявитель (54) УСИЛИТЕЛЬНЫЙ КАСКАД ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ

Изобретение относится к электронике.

Известен усилительный каскад операционного усилителя, содержаший источник питания, усилительный транзистор и динамическую нагрузку, выполненную на двух

1 транзисторах разного типа проводимости, включенных последовательно цо чостоянному току по схеме обший коллектор-обшая база, причем коллекторы усилительного транзистора и транзистора динамической нагрузки, включенного по схеме с обшей базой, объединены (1).

Однако этот усилительный каскад операционного усилителя не обладает достаточным быстродействием.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Для этого в усилительный каскад операпионного усилителя, содержаший источник питания, усилительный транзистор и динамическую нагрузку, выполненную на двух транзисторах разного типа проводи« мости, включенных последовательно по постоянному току по схеме обший коллектор - обшая база, причем коллекторы усилительного транзистора и транзистора динамической, нагрузки, включенного по схеме с обшей базой, объединены, введен дополнительный транзистор, база которого соединена с базой усилительного транзистора, амит тер — с одной шиной источника питания, а коллектор — с базой транзистора динамической нагрузки, включенного . по схеме с обшим коллектором, и через цепь смешения — с другой шиной источника питания, при этом база транзистора динамической нагрузки, включенного по схеме с обшей базой, подключена к источнику опорного напряжения. Кроме того в усилительном каскаде операционного усилителя эмиттеры усилительного и дополнительного транзисторов связаны с одной шиной питания через резисторы, а цепь смешения выполнена в виде реэисто ра, шунтированного Гт-диодами, где l17/2.

На чертеже представлена принпжиальная электрическая схема усилительного каскада операционного усилителя.

Усилительный каскад содержит резистор

1, диоды 2-4, резистор 5, усилительный транзистор 6, нагрузочные транзисторы

7,Р, усилительный транзистор 9, конденсатор 10, диоды l l, 12, резисторы 13, 14, диод 15.

Усилительный каскад операционного усилителя работает следующим образом.

При малом сигнале и состоянии покоя токи 3<,3@, 3 определяются резистором 1 и источником опорного напряжения на диодах 2-4 и резисторе 5, где ток д амиттерный ток транзистора 9; ток 3<ам и т терны и ток транзис тора 6, ток 3 коллекторный ток транзисторов 7 и 8. ао

2=-33" Р

1 где В - сопротивление резистора 1; (7 — напряжение прямого смешения эЮ амиттер-базового перехода усилительного транзистора 6 и наг рузочного транзистора 8.

При выборе тока,1.,= 3 = 3 в пределах

0,2-0,4МА скорость нарастания выходного сигнала достигает 200 в/мксек и одновременно сохраняется большой коаффициент усиления при малом сигнале, благодаря каскадному включению нагрузочных транзисторов 7 и 8. При импульсном сигнале отрицательной полярности на входе транзисторов 6 и 9 они закрываются и ток Oq образует базовый ток транзистора

7. Весь ток P g заряжает конденсатор

10. Большой зарядный ток уменьшает вре- g мя заряда конденсатора 10. закрываются, при этом ток усилительного

1 каскада 3< перезаряжает конденсатор 10

Рнрп

2 BX. 2 где Д вЂ” входной ток транзистора 9, От

5 сюда видно, что переформирование заряда конденсатора 10 производится в импульсном сигнале. После окончания заряда конде нс е торе l 0 усилитель входит в режим малого тока потребления.

1 1пр рдр где 3> усиленный ток 3.-, I

«Я

- коаффициент усиления тока транзистора 7; о - рпр - коаффициент усиления тока транзистора 8.

При импульсном сигнале положительной полярности на входе транзисторов 6

9 транзистор 9 начинает входить в насышение, и перепад напряжения на резисторе 1 станет больше, чем прямое падение напряжения на любом из амиттер-ба5Î зовых диодов 2-4. Транзисторы 7 и 8

Ф о рмула изобре тения

1. Усилительный каскад операционного усилителя, содержеший источник питания, усилительный транзистор н динамическую нагрузку, выполненную на двух транзисторах разного типа проводимости, включен,ных последовательно по постоянному току . по схеме обший коллектор-обшая база, причем коллекторы усилительного транзисторе и транзистора динамической нагруэки, включенного по схеме с обшей базой, обьединены, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия введен дополнительный транзистор, база которого соединена с базой усилительного транзистора, амиттер - с одной шиной исто1ника питания, а коллектор - с базой транзистора динамической нагрузки, включеш".o "o по схеме с обшим коллектором, и через цепь смешения - с другой шиной нсточнике питепия, при атом база транзисторе динамической нагрузки, включенного по схеме с обшей базой, подключена к источнику опорного напряжения.

2, Каскадпоп. 7, отличеюш и и с я тем, что амиттеры усилительного и дополнительного транзисторов связаны с одной шиной питания через резисторы.

3. Каскад по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что цепь смешения выполнена в виде резисторе, шунтировенного

И -диодами, где !1Ъ 2.

Источники информации, принять.е во внимание прн экспертизе

1. Гребен А. Б. Проектирование аналоговых интегральных схем. М., =ЮрГия, 1976, с. 102, рис. 5-10.

678639

Составитель О. Кабарихо

Редактор И. Марковская Техред И. Асталош Корректор О. Билак

Заказ 4580/47 Гираж 1060 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4