Операционный усилитель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социапистмческии

Республик

< 951329 (6E ) Лополнительное к авт. саид-ву (22)За вле о 12.12.80 (2!) 3215553/18-24 с присоединением заявки №(23 } Приоритет (51) M. Кд.

G 06 G 7/12

3Ъеудерстинны6 кемнтет

СССР но делам нэобретеннй н еткрытнй

ОпУбликовано 15. 08. 82. Бюллетень № 3p дата опубликования описания 15, р8.82 (53) УДК 681.335 (088.8) В.И.Анисимов, М.В.Капитонов, Н.H.Ïðîêîïåíêî и Ю.И.Соколов (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина ) и Шахтинский. технологический институт к (73) Заявители (54) ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в различных аналоговых и аналого-цифровых устройствах.

Известны операционные усилители (0Y), содержащие входной дифференциальный каскад, быстродействующий выходной усилитель и цепи форсирования процессов перезарядки корректирующего конденсатора (1).

Недостатком таких устройств является недостаточное высокое быстродействие.

Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является ОУ, содержащее входной квазилинейный дифференциальный усилительный каскад, симметричные выходы которого подключены к выводам корректирующего конденсатора и к входам выходного дифференциального усилителя (2 |.

Недостаток этого усилителя заключается в сравнительно невысоком быстродействии, связанном с тем, что симметричное подключение нагрузки входного квазилинейного дифференциального каскада вызывает насыщение его транзисторов в режимах большого сигнала.

Цель изобретения — повышение быстродействия. l0

Поставленная цель достигается тем, что операционный усилитель дополнительно содержит два последовательно соединенных ключа, подсоединенных общими выводами к вспомогательному выходу для синфазного сигнала выходного дифференциального усилителя, а другими выводами к соответствующим выходам входного квазилинейного дифзо ференциального усилительного каскада.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Операционный усилитель содержит входной квазилинейный дифференци3 951329 альный усилительный каскад 1, имеющий инвертирующий и неинвертирующий входы 2 и 3. Симметричные выходы 4 и

5 каскада 1 подключены к входам выходного дифференциального усилителя

6 и корректирующему конденсатору 7 и через два ключа 8 и 9 подключены к вспомогательному выходу 10 для синфазного сигнала выходного дифференциального усилителя, выход ll кото в рого является выходом всего усилителя.

Операционный усилитель работает, следующим образом.

При малых входных дифференциальных сигналах (50-100 мВ ) кЛючи 8 и 9 разомкнуты и усилие этих сигналов ОУ происходит обычным образом, так как входной квазилинейный дифференциальный усилитель 6 работает практически в линейном режиме. При этом быстродействие ОУ максимально.

Если входное напряжение ОУ получает сравнительно большое приращение(больше 100 мВ), элементы базового входного дифференциального усилительного каскада входят в динамическую перегрузку, и включаются цепи, расширяющие диапазон активной работы входного квазилинейного диф30 ференциального усилительного каскада 1. При отсутствии ключей 8 и 9 наблюдается синфазное изменение напряжения на выходах 4 и 5 каскада 1, при - водящее к насыщению его транзисторов.

В связи с этим существует принципиальное ограничение назначения токов перезарядки корректирующего конденса-ора 7, что ограничивает быстродействие ОУ.

В предлагаемом устройстве одна из обкладак корректирующего конденсатора 7 в зависимости от полярности входного напряжения в режимах большого сигнала подключается к сравнительно низкоомному вспомогательному

45 ф выходу 10. В.этом случае перезаряд конденсатора 7 происходит через низкоомную цепь (вспомогательный выход)

10 и выходные напряжения каскада

1 меняются незначительно. Таким образом, в ОУ не существует принципиальных ограничений на максимальный разрядный ток корректирующего конденсатора 7 и, следовательно, может, быть реализовано значительно большее быстродействие.

Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями.

Формула изобретения

Операционный усилитель, содержащий .входной квазилинейный дифференциальный усилительный каскад, симметричные выходы которого подключены к обкладкам корректирующего конденсатора и к входам выходного дифференциального усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит два последовательно включенных ключа, подсоединенных общим выводом к вспомогательному выходу синфазного сигнала выходного дифференциального усилителя, а другими выводами к собтветствующим выходам входного квазилинейного дифференциального усилительного каскада.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аналоговые интегральные схемы, под. ред. Д.Коннели, И., "Мир", 1977, с.105

2. Анисимов В.И., Капитонов M.Â.

Прокопенко Н,К., Соколов 6.И. Операционные усилители с непосредственной связью каскадов, Л., "Энергия", 1979 (прототип).

951329

Составитель P.Áàáàÿí

Редактор Н.Воловик ТехредС.Мигунова Корректор М.Демчик

Заказ 5952/57 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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