Дифференциальный усилитель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

«7947)7

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.07.77 (21) 2503961/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 20,02.81 (51)М.Кл.з Н 03 F 3/45

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.375.024 (088.8) (72) Авторы изобретеыия

В. Н. Бабков и К. Э. КаРинди (71) Заявитель Специальное конструкторское бюро Эстонской ССР (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

s 1 1

Изобретение относится к усилителям электрических колебаний, может использоваться в измерительной и вычислительной технике.

Известен дифференциальный усилитель, содержащий два биполярных транзистора, эмиттеры которых подключены через основной генератор тока к общей клемме, и дополнительный генератор тока (1).

Однако известный дифференциальный усилитель не позволяет повысить быстродейств ие .при больших входных сигналах.

Цель изобретения — повышение его быстродействия.

Для этого в дифференциальный усилитель, содержащий два биполярных транзистора, эмиттеры которых подключены через основной генератор тока к общей клемме, и дополнительный генератор тока, введены два полевых транзистора, сток — исток каждого из которых включен между входом усилителя и базой биполярного транзистора, а дополнительный генератор тока включен между объединенными затворами полевых транзисторов и общей клеммой.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Усилитель содержит биполярные транзисторы 1 и 2, основной генератор 8 тока, включенный между эмиттерами биполярных транзисторов 1 и 2 и общей клеммой, полевые транзисторы 4 и 5, входные клеммы б и 7 усилителей и дополнительный генератор 8 тока, причем проводимости биполярных 1, 2 и полевых 4, 5 транзисторов противоположны.

Усилитель работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда дифферен10 циальное напряжение между клеммами б и

7 близко к нулю, полевые транзисторы открыты, через их переходы канал — затвор протекает ток дополнительного генератора

8, а сопротивления каналов представляют

15 малую величину. Одновременно при выполнении усилия соотношения токов между генераторами 8 и 8 входной ток смещения каскада будет близок к нулю, так как базовый ток биполярных транзисторов будет обеспечен током генератора 8.

При поступлении на входную клемму б положительного напряжения транзистор 1 открывается, а переход затвор — канал транзистора 4 закрывается. Ток генератора

8 полностью протекает через затвор — ка794717

Формула изобретения

Составитель С. Миронов

Техред А. Камышникова Корректор И. Осиновская

Редактор Г. Петрова

Заказ 1750/134 Изд. № 125 Тираж 999 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» нал транзистора б, чем обеспечивается на затворах небольшое положительное напряжение по отношению к входной клемме 7.

Увеличение напряжения на базе транзистора 1 будет продолжаться до тех пор, пока оно достигнет значения напряжения смещения транзистора 4 при токе канала, равном базовому току транзистора 1 плюс напряжение перехода затвор — канал транзистора 5. При дальнейшем увеличении входного напряжения напряжение на базе биполярного транзистора (1) увеличиваться практически не будет, так как полевой транзистор (4) работает теперь в режиме повторителя, входным напряжением 15 для которого является напряжение на затворах. При этом биполярный транзистор

2 закрыт.

В линейном режиме работы, когда сопротивления каналов .полевых транзисторов 20 малы, обеспечивается высокое быстродействие усилителя за счет малой постоянной времени входной цепи, а генератор 8, обеспечивая базовый ток биполярным транзистором, позволяет уменьшить входной ток каскада даже при больших коллекторных токах биполярных транзисторов и малом коэффициенте усиления по току Р.

Использование новых элементов — полевых транзисторов и генератора тока — вы- 30 годно отличает предложенный усилитель от прототипа.

Повышается быстродействие усилителя, устраняется сильное шунтирование источника сигнала при больших дифференциаль- 35 ных напряжениях и уменьшается входной ток.

Кроме того, использование полевых транзисторов с большой крутизной и напряжением отсечки, меньшим допустимого обратного напряжения, для перехода эмиттер — база биполярных транзисторов, позволяет эффективно защитить усилитель от перегрузок дифференциальным сигналом, уровень которого ограничен лишь параметрами полевых транзисторов, шунтирование источника сигнала при этом исключается.

1. Дифференциальный усилитель, содержащий два биполярных транзистора, эмиттеры которых подключены через основной генератор тока к общей клемме, и допол нительный генератор тока, о т л,и ч а юшийся тем, что, с целью повышения его быстродействия, введены два полевых транзистора, сток — исток каждого из которых включен между входом усилителя и базой биполярного транзистора, а дополнительный генератор тока включен между объединенными затворами полевых транзисторов и общей клеммой.

2. Усилитель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что проводимости биполярных и полевых транзисторов противоположны.

Источник информации, принятый во внимание дри экспертизе:

1. Дж. Грэм, Дж. Гоби и Л. Хьюлсмон.

Проектирование и применение операционных усилителей, М,, «Мир», 1974, с. 87 (прототип) .