FR2472303A1

FR2472303A1 - Amplificateur differentiel reglable

Info

Publication number: FR2472303A1
Application number: FR8026792A
Authority: FR
Inventors: Karl-Heinz Rehfeldt
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1980-12-17
Publication date: 1981-06-26
Also published as: DE2951637A1; CA1149028A; ES8200801A1; ES497946A0; AU6556280A; JPS5698918A; US4360786A; GB2066600A; FR2472303B1; IT1134789B; GB2066600B; IT8026758A0; DE2951637C2; JPS6361803B2; SG71783G; HK47784A; AU537711B2

Abstract

AMPLIFICATEUR DIFFERENTIEL REGLABLE A QUATRE TRANSISTORS, DANS LEQUEL LES RESISTANCES DE SORTIE DE DEUX TRANSISTORS RECOIVENT UN COURANT COMPENSATEUR, QUI CORRESPOND A LA MOITIE DE LA SOMME DES COURANTS DES DEUX AUTRES TRANSISTORS. CECI PERMET D'EVITER UN DECALAGE DE NIVEAU DEPENDANT DU REGLAGE DE L'AMPLIFICATION. APPLICATION: AMPLIFICATEURS DIFFERENTIELS.

Description

"Amplificateur différentiel réglable."

L'invention concerne un amplificateur différentiel ré-

glable à quatre transistors, dans lequel la tension de sor-

tie est la différence des chutes de tension se produisant aux bornes de deux résistances de sortie de collecteur connectées au premier pâle <+) de la source d'alimentation, et dans lequel la partie des chutes de tension se produisant aux bornes de ces résistances qui dépend du fonctionnement en courant continu, est compensée par le fait qu'une chute de tension, qui est déterminée par la somme des courants de collecteur des deux autres transistors réglables en inverse, est transmise à chaque résistance de sortie à l'aide d'au

moins un autre transistor.

En ce qui concerne un tel amplificateur différentiel, l'obtention d'une bonne stabilisation de la valeur de la

tension continue de sortie est problématique. Dans les de-

mandes de brevet allemandes Nos DE-OS 27 23 750 et 28 13 856, pour compenser des variations éventuelles, on préconise le réajustage de la commande du point de référence auquel les

résistances de sortie sont connectées.

L'invention a pour but de résoudre ce problème de sta-

bilisation des valeurs de sortie de courant continu d'une

manière encore plus simple.

Conformément à l'invention, on y parvient du fait de diviser au moyen d'un diviseur de courant la somme des courants de collecteur des deux autres traius ts -me qui ne comporte pas le signal transmis, et de fournir chaque

portion de courant à une borne de sortie.

Alors que les solutions connues consistaient à réajus-

ter la commande d'une valeur de tension, la solution con-

forme à l'invention consiste à alimenter des courants com-

pensateurs permettant d'atteindre la stabilisation voulue.

Selon un mode de réalisation conforme à l'invention il est possible de diviser la somme des courants de collecteur au moyen d'un miroir de courant. Dans ce cas, chacune des

branches de collecteur des transistors peut commander effi-

cement un miroir de courant, qui est commandé également

par le courant de collecteur de l'un des transistors d'am-

plificateur différentiel portant le signal, et dont le cir-

cuit de sortie est raccordé à l'une des bornes de sortie.

Suivant un autre mode de réalisation de l'invention,

les collecteurs des transistors d'amplificateur différen-

tiel portant le signal peuvent être connectés directement

aux résistances de charge ou bien aux émetteurs des tran-

sistors séparateurs.

La description suivante, en regard du dessin annexé, le

tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment

l'invention peut être réalisée.

La figure 1 représente un amplificateur différentiel formé par deux transistors npn 1 et 2, dont les bases sont connectées aux bornes 11 et 12, qui reçoivent un signal de réglage U e. Les émetteurs des transistors 1 et 2 sont interconnectés et raccordés au collecteur d'un transistor

npn 7.

Deux transistors npn 5 et 6 forment un second ampli-

ficateur différentiel, dont les bases sont également connec-

tées aux bornes 11 et 12 auxquelles est appliqué le signal de réglage U e. Les émetteurs des transistors 5 et 6 sont interconnectés et raccordés au collecteur d'un transistor 8. Les émetteurs interconnectés des transistors 7 et 8 sont

alimentés en un courant continu au moins à peu près cons-

tant, provenant par exemple d'une source de courant 9 mise

à la masse; entre leurs bases, un signal de courant alterna-

tif U est appliqué aux bornes 13 et 14. Les branches d'é-

metteur des transistors 7 et 8 peuvent comporter respective-

ment des résistances lOa et lob,-ceci notamment pour opti-

maliser la plage utile du signal.

A travers des impédances de sortie 17, 18, qui présen-

tent éventuellement des composantes réactives, avantageuse-

ment à travers des résistances de charge ayant par exemple une valeur de 1 kOhm, les collecteurs des transistors 1 et sont connectés au premier pôle + de la source d'alimen-

tation U, dont le second pôle est mis à la masse.

Les émetteurs des transistors 1 et 5 reçoivent des si-

gnaux de courants en opposition de phase provenant des tran-

sistors 7, 8, si bien que les bornes des impédances de sor-

tie 17 et 18 deviennent le siège de signaux de tensions en opposition de phase, dont la différence peut être préle-

vée comme tension de sortie Ua aux bornes 21 et 22 connec-

tées aux collecteurs des transistors 1 et 5.

Les deux autres transistors 2 et 6 de l'amplificateur

différentiel en question sont interconnectés du côté collec-

teur. A travers les transistors 7, 8, les courants de col-

lecteur fournis sont commandés en opposition de phase par le signal de courant alternatif Us, ce qui a pour résultat que les signaux s'annulent dans la partie de ligne 20, qui est

parcourue simultanément par les deux courants de collecteur.

Toutefois, les transistors 2 et 6 sont connectés à la même

borne 12 portée au signal de réglage Uei de sorte que celui-

ci commande le courant traversant la partie de ligne 20.

L'autre pôle de la source de tension de réglage Ue, connecté à la borne 11, influence en sens inverse les transistors 1 et 2, qui transmettent le signal de courant alternatif aux impédances de sortie 17 et 18. Dans les amplificateurs

différentiels 1, 2 et 5, 6, le courant de commande est divi-

sé par le paramètre de réglage Ue de façon que le signal de courant alternatif fourni par les transistors 7 et 8 est transmis dans une mesure plus ou moins grande aux impédances

de sortie 17, 18. Toutefois, simultanément, le courant con-

tinu, est, lui aussi, fonction des impédances de sortie 17 et 18, de sorte que, si l'on ne prenait pas des mesures adéquates, le niveau de courant continu mesuré aux bornes

21 et 22 serait fonction du signal de réglage d'amplifica-

tion Ue appliqué aux bornes il et 12. Voilà pourquoi, suivant l'état actuel de la technique, il est appliqué au point commun des impédances 17 et 18 une tension variant en sens inverse de ce décalage indésirable de la tension continue,

de sorte que celui-ci est compensé..

Conformément à l'invention, on obtient un montage plus simple et plus stable par le fait que la somme des courants de collecteur parcourant la partie de ligne 20 et ne portant pas le signal transmis, est divisée au moyen d'un diviseur

de courant, et que chaque portion de courant fournie à par-

tir d'uné borne de sortie 21, 22 est appliquée à chacune des résistances de sortie 17 et 18.

Ladite division peut se produire du fait que deux ré-

sistances 23 et 24 sont raccordées à la ligne 20, résistan-

ce dont les autres extrémités sont connectées aux émetteurs des transistors npn 25 et 26. Les bases de ces transistors sont interconnectées et branchées sur une source de tension continue fixe 27, qui est formée par exemple par un diviseur de tension shuntant la source d'alimentation U. Comme la

tension appliquée à la ligne 20 et à la base des transis-

tors 25 et 26 est égale pour les deux branches de portions de courant, la division du courant fourni par la ligne 20 se fait environ dans le rapport des valeurs ohmiques des résistances 23 et 24, donc, si par exemple ces valeurs sont

égales, la division se fait dans le rapport 1: 1, c'est-à-

dire en deux parties égales, qui sont transmises respecti-

vement aux bornes de sortie 21 et 22 et aux résistances 17 et 18. Comme le courant continu parcourant la ligne 20 et les courants continus parcourant les branches de collecteur des transistors 1 et 5 peuvent être variés en sens inverse

par la tension de réglage UeI les variations des composan-

tes de courant continu fournies par les transistors 1 et 25

à la borne de sortie 21 se compensent, de sorte que le ni-

veau de courant continu reste indépendant de la tension de réglage Ue. La même chose s'applique aux courants fournis

par les transistors 5 et 26 aux bornes de sortie 22.

En dimensionnant les résistances 23 et 24, il est pos-

sible aussi de fournir aux bornes de sortie des portions de courant différentes; ce qui est utile notamment dans le cas o, lors du réglage de l'amplification par la tension Uet des décalages de niveau différents se produisent aux

bornes des résistances de sortie 17 et 18.

Il est possible aussi de connecter les collecteurs des transistors d'amplificateur différentiel 1 et 5 portant le signal aux émetteurs des transistors 25 et 26, ainsi que

d'interrompre la liaison conduisant aux résistances de sor-

tiea 7 et 18, comme représenté par des traits interrompus

et des croix sur la figure 1. Ensuite, à l'entrée d'émet-

teur des transistors 25, 26, la portion de courant continu variant en opposition de phase est additionnée au courant de collecteur des transistors 1, 5, courant portant le signal,

de sorte que les transistors 25, 26, dont la base est bran-

chée sur la tension continue 27, servent de transistors

séparateurs, dans la branche collecteur desquels il se pro-

duit aux bornes des impédances '17 et 18 le signal de sortie

Ua compensélors du réglage du courant continu.

La figure 2 représente une partie du circuit qui doit être connecté au circuit selon la figure 1, au-dessus des points de connexion représentés par de petits losanges 31,

32 et 33. En traversant à nouveau deux résistances de préfé-

rence égales 23 et 24, le courant de collecteur commun des transistors 2 et 6, courant qui est fourni par la ligne 20 à travers la borne 31, est transmis aux émetteurs de deux

transistors séparateurs 25 et 26, dont les bases sont in-

terconnectées et raccordées au collecteur du transistor 25.

Ainsi, d'une façon en soi connue, l'on obtient un miroir

de courant, dans lequel le rapport des courants de collec-

teur des transistors 25 et 26 correspond à peu près au rap-

port inverse des résistances 23 et 24. Si ces résistances

sont égales, les courants de collecteur sont, eux aussi, pra-

tiquement égaux. Ces courants de collecteur sont fournis respectivement aux cathodes des diodes 27 et 28, dont les anodes sont branchées sur la source d'alimentation +U. Les

diodes 27-et 28 sont shuntées chacune par le trajet base-

émetteur de l'un des transistors pnp 29 et 30, dont les collecteurs sont à la masse à travers les résistances de

charge 35 et 36 et les bornes de sortie 21 et 22.

Les composants 27, 29 et 28, 30 constituent un deuxiè-

me et un troisième miroirs de courant, dont les entrées

reçoivent d'une part le courant portant le signal et pro-

venant des bornes 32 et 33, et d'autre part le courant col-

lecteur des transistors 25 et 26, courant portant les com-

posantes continues variées en sens inverse. De façon connue, les diodes 27 et 28 peuvent être constituées de transistors

dont les bases et l-es collecteurs sont connectés de la ma-

nière décrite pour les transistors 25 et 26 du premier mi-

roir de courant. Les diodes 27 et 28 servent d'impédances, aux bornes desquelles les courants portant les portions de signal et provenant des points de connexion 32 et 33, ainsi que les courants portant les composantes continues variées en sens inverse et provenant des transistors 25 et 26, sont

additionnés de façon que les variations des composantes con-

tinues sont compensées. Par conséquent, dans le circuit de sortie des miroirs de courant 27, 29 et 28,30, ce n'est que

la portion de signal qui est variée par la tension de régla-

ge Uet de façon qu'il apparaît aux bornes de sortie 21.et

22 des niveaux de courant continu pratiquement constants.

Claims

REVENDICATIONS

1.- Amplificateur différentiel réglable à quatre tran-

sistors dans lequel la tension de sortie est la différence

des chutes de tension se produisant aux bornes de deux ré-

sistances de sortie de-collecteur connectées au premier pô-

le (+) de la source d'alimentation, et dans lequel la par-

tie des chutes de tension se produisant aux bornes de ces résistances qui dépend du fonctionnement en courant continu, est compensée par le fait qu'une chute de tension, qui est déterminée par la somme des courants de collecteur des deux autres transistors réglables en inverse, est transmise à chaque résistance de sortie à l'aide d'au moins un autre transistor, caractérisé en ce que la somme des courants de collecteur (15) des deux autres transistors (2, 6), somme ne portant pas le signal transmis, est divisée au moyen d'un

diviseur de courant (23 à 27) et que les portions de cou-

rant sont fournies chacune à l'une des bornes de sortie

(21, 23).

2.- Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la somme des courants de collecteur est divisée au

moyen d'un miroir de courant.

3.- Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que depuis un point (ligne 20) fournissant la somme des

courants de collecteur, les portions de courant sont four-

nies à travers des résistances (23, 24) aux émetteurs de deux transistors séparateurs (25, 26), dont les bases sont interconnectées et raccordées au collecteur de l'un des transistors séparateurs, et que les collecteurs des deux transistors séparateurs (25, 26) sont connectés chacun à

l'une des bornes de sortie (21, 22).

4.- Circuit selon la revendication 2 ou 3, caractéri-

sé en ce que chacune des branches de collecteur des transis-

tors-séparateurs (25, 26) commande un miroir de courant

(27 à 30),qui est commandé également par le courant de col-

lecteur de l'un des transistors d'amplificateur différen-

tiel (1 à 5) portant le signal et dont le circuit de sortie

est connecté à l'une des bornes de sortie (21, 22).

5.- Circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé

en ce que, depuis un point fournissant la somme des cou-

rants de collecteur, et à travers des résistances, les por-

tions de courant sont fournies aux émetteurs de deux tran-

sistors séparateurs (19, 20), dont les bases sont inter- connectées et branchées sur une tension continue constante

(23), et que les collecteurs des deux transistors sépara-

teurs (19, 20) sont connectés chacun à l'une des bornes de

sortie (21, 22).

6.- Circuit selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce qu'à travers des impédances de sortie, de préférence à travers des résistances de charge, les collecteurs des deux transistors séparateurs (25, 26) sont reliés au premier

pôle (+) de la source d'alimentation.

7.- Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que les collecteurs des transistors d'amplificateur

différentiel (1, 5) portant le signal sont reliés aux émet-

teurs des transistors séparateurs (10, 12).

8.- Circuit selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que les collecteurs des transistors d'amplificateur différentiel (1, 5) portant le

signal sont reliés aux résistances de charge (17, 18).