Операционный усилитель

 

Н.Н. Прокопенко, А.Г. Курьянов, В.В. Голованов и С.Н. Гусев (72) Авторы изобретения

Шахтинский технологический институт бытового, обслуживания (73) Заявитель (54) ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в аналоговых. вычислительных системах и устройствах.

Известны операционные усилители (ОУ), содержащие суммирующий выходной каскад, входные и выходные транзисторы, генератор тока, с помощью которых осуществляется следящая связь по синфазной составляющей сигнала fl J .

Недостатком таких ОУ является невысокое быстродействие.

Наиболее близким к изобретению является ОУ, содержащий суммирующий выходной каскад с двумя входами, два входных усилительных транзистора, эмиттеры которых подключены к выходу генаратора тока, первый и второй выходные усилительные транзисторы, базы которых соединены между собой, а эмиттеры подключены к коллекторам соответствующих входных усилительных транзисторов, первый и второй полевые усилительные транзисторы, затворы которых соединены с соответствую. щими базами входных усилительных транзисторов и образуют входы операционного усилителя, первый блок на5 грузки, подключенный к стокам полевых усилительных транзисторов, второй, блок нагрузки, подключенный к коллекторам выходных усилительных транзисторов, коллектор второго из которых соединен с первым входом суммирующего каскада Q2) .

Недостатком этого ОУ является сравнительно невысокая скорость нарастания выходного напряжения, огра1 ниченная величиной

V = 2(tfcр О у где f p — частота среза ОУ;

0 — напряжение ограничения го входного каскада.

Целью изобретения является повышение быстродействия и упрощение операционного усилителя.

953641

Поставленная цель достигается тем, что в усилителе истоки полевых усилительных транзисторов соединены с базами выходных усилительных транзисторов, а второй вход суммирующего каскада подключен к стоку второго полевого усилительного транзистора.

На чертеже приведена схема ОУ.

Усилитель содержит двухвходовой to суммирующий каскад 1, два входных усилительных транзистора 2 и 3, эмиттеры которых подключены к генератору

4 тока, два выходных усилительных транзистора 5 и 6, базы которых 15 соединены между собой, а эмиттеры подключены к коллекторам соответ.ствующих входных усилительных транзисторов, два полевых усилительных транзистора 7 и 8, .затворы которых соединены с соответствующими базами входных транзисторов и образуют входы ОУ, первый блок 9 нагрузки в цепях стоков полевых усилительных транзисторов, второй блок 10 нагрузки в коллекторных цепях выходных усилительных транзисторов, коллектор второго из которых. соединен с первым входом суммирующего каскада.

Усилитель работает следующим образом.

При подаче перепада напряжения на вход ОУ выходное напряжение блока 10 нарастает с небольшой скорост тью, так же, как s известных ОУ. Од-, нако напряжение на выходе блока 9 нарастает со значительно большей скоростью, поскольку полевые транзис. торы обладают значительно лучшим отношением выходного тока к крутизне, чем биполярные транзисторы. Поэтому в начале переходного процесса напряжение на выходе суммирующего каскада 1 определяется более .быстродействующим каскадом на полевых транзисторах 7 и 8. После этого успева- 45 ет нарасти напряжение на выходе блока 10, и напряжение на выходе суммирующего каскада 1 определяется каскадом на биполярных транзисторах

2и3.

Таким образом, в предлагаемом операционном усилителе при малом напряжении смещения нуля, характер" ном для входных каскадов ОУ на биполярных транзисторах, достигается высокая скорость нарастания, такая же, как в усилителях на полевых транзисторах. формула изобретения

Операционный усилитель, содержащий двухвходовой суммирующий каскад, два входных усилительных транзистора, эмиттеры которых подключены к выходу генератора тока, первый и второй выходные усилительные транзисторы, базы которых соединены между собой, а эмиттеры подключены к коллекторам соответствующих входных усилительных транзисторов, первый и второй полевые усилительные транзисторы, затворы которых соединены с соответствующими базами входных усилительных транзисторов и образуют входы операционного усилителя, первый блок нагрузки подключен к стокам полевых усилительных транзисторов, второй блок нагрузки — к коллекторам выходых усилительных транзисторов, коллектор второго из которых соединен с первым входом суммирующего каскада, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения операционного усилителя, в нем -истоки полевых усилительных транзисторов соединены с базами выходных усилительных транзисторов, а второй вход суммирующего каскада подключен к стоку второго полевого усилительного транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Linear integrated circuit

0.А.Т.А. Book, D.À.Т.А. 1пс А. Cordura Company. USA, 1974, Modei

LM 108.А.

2. Патент Великобритании М 1212342, ° кл. Н 3 Т (прототип).

953б41

3 35, Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель P. Бабаян

Редактор И. Николайчук Техред А. Ач Ко ектор М. Демчик

Заказ 279/77 Тираж 73l Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ll О Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5