RU2277752C2 - Широкополосный усилитель - Google Patents
Широкополосный усилитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2277752C2 RU2277752C2 RU2003116641/09A RU2003116641A RU2277752C2 RU 2277752 C2 RU2277752 C2 RU 2277752C2 RU 2003116641/09 A RU2003116641/09 A RU 2003116641/09A RU 2003116641 A RU2003116641 A RU 2003116641A RU 2277752 C2 RU2277752 C2 RU 2277752C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- amplifier
- differential
- transistors
- conductivity
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в различных микроэлектронных устройствах усиления и преобразования аналоговых сигналов. Технический результат заключается в снижении входной проводимости усилителя в широком диапазоне частот и, как следствие, повышении верхней граничной частоты. Широкополосный усилитель (ШУ) содержит дифференцальный каскад (ДК) с основным (1) входом, являющимся входом ШУ, и вспомогательным входом (2), выполненный на транзисторах (Т) (3, 4), эмиттеры которых соединены, а коллекторы связаны с резисторами (5, 6) цепи нагрузки, и неинвертирующий уилитель тока (НУТ), выполненный на выходном Т (7), при этом ДК выполнен на Т (3, 4) разного типа проводимости, а НУТ дополнительно содержит входной Т (8), коллектор и база которого объединены и соединены с источником тока (9) и вспомогательным входом (2) ДК, эмиттер связан с эмиттером выходного Т (7) противоположного типа проводимости, коллектор которого подключен к основному входу (1) ДК. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства усиления широкополосных сигналов, в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения (операционных усилителей, непрерывных стабилизаторов напряжения, перемножителей сигналов и т.д.).
Известны широкополосные усилители (ШУ) на основе дифференциальных каскадов, которые стали основой построения современных аналоговых микросхем радиочастотного диапазона [1, 3]. Проблема улучшения их параметров - входного сопротивления, частотных свойств - относится к числу основных проблем современной аналоговой микросхемотехники.
Ближайшим прототипом (фиг.1) заявляемого устройства является широкополосный усилитель (патент SU 1806440), содержащий дифференциальный каскад с основным 1 входом, являющимся входом широкополосного усилителя, и вспомогательным входом 2, выполненный на транзисторах 3, 4, эмиттеры которых соединены, а коллекторы связаны с резисторами 5, 6 цепи нагрузки, и неинвертирующий усилитель тока, выполненный на выходном транзисторе 7.
Существенный недостаток известного ШУ (фиг.1) состоит в том, что он не обеспечивает усиление входных сигналов постоянного тока, а также характеризуется «привязкой» выходов только к одной шине источника питания.
Основная цель предлагаемого изобретения состоит в расширении частотного диапазона широкополосного усилителя.
Поставленная цель достигается тем, что в широкополосном усилителе, содержащем дифференциальный каскад с основным 1 входом, являющимся входом широкополосного усилителя, и вспомогательным входом 2, выполненный на транзисторах 3, 4, эмиттеры которых соединены, а коллекторы связаны с резисторами 5, 6 цепи нагрузки, и неинвертирующий усилитель тока, выполненный на выходном транзисторе 7, вводятся новые элементы и связи - дифференциальный каскад выполнен на транзисторах 3, 4 разного типа проводимости, а неинвертирующий усилитель тока дополнительно содержит входной транзистор 8, коллектор и база которого объединены и соединены с источником тока 9 и вспомогательным входом 2 дифференциального каскада, эмиттер связан с эмиттером выходного транзистора 7 противоположного типа проводимости, коллектор которого подключен к основному входу 1 дифференциального каскада.
Предлагаемый широкополосный усилитель (фиг.2) содержит дифференциальный каскад с основным 1 входом, являющимся входом широкополосного усилителя, и вспомогательным входом 2, выполненный на транзисторах 3, 4, эмиттеры которых соединены, а коллекторы связаны с резисторами 5, 6 цепи нагрузки, и неинвертирующий усилитель тока, выполненный на выходном транзисторе 7, дифференциальный каскад выполнен на транзисторах 3, 4 разного типа проводимости, а неинвертирующий усилитель тока дополнительно содержит входной транзистор 8, коллектор и база которого объединены и соединены с источником тока 9 и вспомогательным входом 2 дифференциального каскада, эмиттер связан с эмиттером выходного транзистора 7 противоположного типа проводимости, коллектор которого подключен к основному входу 1 дифференциального каскада, являющимся входом широкополосного усилителя.
На фиг.3 показана схема предлагаемого устройства, которая исследовалась авторами в среде PSpice на моделях интегральных транзисторов ФГУП «Пульсар», а на фиг.4 - зависимость ее верхней граничной частоты Fc входного сопротивления (по уровню 3 Дб) от сопротивления резистора 6 (R1).
Усилитель (фиг.2) работает следующим образом.
В статическом режиме коллекторные токи транзисторов 3, 4 и 7, 8 равны току источника тока 9. При идентичных р-n переходах транзисторов 3, 7 и 4, 8 напряжение смещения нуля усилителя (статическая ошибка между входами Вх.1, Вх.2) близко к нулю. Это позволяет применять данное устройство в качестве усилителя разностного сигнала.
За счет изменения отношения сопротивления резисторов 5 и 6 можно в достаточно широких пределах управлять верхней граничной частотой входного сопротивления (по уровню 3 Дб) - Fc (фиг.4). Это объясняется тем, что при R5=0, а также при R6=0 емкостная составляющая входного сопротивления усилителя, обусловленная емкостями коллекторных переходов транзисторов 3 и 4, не компенсируется. В то же время при выборе R5≈R6 в схеме (фиг.2) реализуется компенсация емкостной составляющей входного сопротивления, что повышает верхнюю граничную частоту Fc в 5-10 раз (фиг.4).
Исключение разделительных конденсаторов из схемы также расширяет диапазон рабочих частот усилителя от сотен мегагерц до нуля герц.
Проведение компьютерного моделирования в среде PSpice подтверждает преимущества заявляемого устройства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексеенко А.Г. Основы микросхемотехники. Элементы морфологии микроэлектронпой аппаратуры /А.Г.Алексеенко. - Изд. 2-е, перераб и доп. - М.: Сов. радио, 1977. - 408 с.
2. Проектирование и применение операционных усилителей /Под ред. Дж.Грэма, Дж.Тоби, Л.Хыолсмана //Пер. с англ. В.И.Левина и И.М.Хейфеца под.ред. к.т.н. И.Н.Теплюка. - М.: Изд-во "Мир", 1974.
3. Алексеенко А.Г. Макромоделирование аналоговых интегральных микросхем /А.Г.Алексеенко, Б.И.Зуев, В.Ф.Ламекин, И.А.Романов. - М.: Радио и связь, 1983. - С.48. - Рис. 2.8.
4. Патент SU 1806440.
Claims (1)
- Широкополосный усилитель, содержащий дифференциальный каскад с основным (1) входом, являющимся входом широкополосного усилителя, и вспомогательным входом (2), выполненный на транзисторах (3), (4), эмиттеры которых соединены, а коллекторы связаны с резисторами (5), (6) цепи нагрузки, и неинвертирующий усилитель тока, выполненный на выходном транзисторе (7), отличающийся тем, что дифференциальный каскад выполнен на транзисторах (3), (4) разного типа проводимости, а неинвертирующий усилитель тока дополнительно содержит входной транзистор (8), коллектор и база которого объединены и соединены с источником тока (9) и вспомогательным входом (2) дифференциального каскада, эмиттер связан с эмиттером выходного транзистора (7) противоположного типа проводимости, коллектор которого подключен к основному входу (1) дифференциального каскада.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003116641/09A RU2277752C2 (ru) | 2003-06-04 | 2003-06-04 | Широкополосный усилитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003116641/09A RU2277752C2 (ru) | 2003-06-04 | 2003-06-04 | Широкополосный усилитель |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003116641A RU2003116641A (ru) | 2004-12-20 |
RU2277752C2 true RU2277752C2 (ru) | 2006-06-10 |
Family
ID=36712997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003116641/09A RU2277752C2 (ru) | 2003-06-04 | 2003-06-04 | Широкополосный усилитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2277752C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536672C1 (ru) * | 2013-06-18 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Составной транзистор с малой выходной емкостью |
-
2003
- 2003-06-04 RU RU2003116641/09A patent/RU2277752C2/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7576610B2 (en) | Operational amplifier of class AB | |
US6388520B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
Kacar et al. | A new CMOS dual-X second generation current conveyor (DXCCII) with an FDNR circuit application | |
Khateb et al. | Digitally programmable low-voltage highly linear transconductor based on promising CMOS structure of differential difference current conveyor | |
De Marcellis et al. | A novel low-voltage low-power fully differential voltage and current gained CCII for floating impedance simulations | |
Nagar et al. | Single OTRA based two quadrant analog voltage divider | |
RU2380824C1 (ru) | Усилитель переменного тока с управляемым усилением | |
RU2277752C2 (ru) | Широкополосный усилитель | |
RU2346388C1 (ru) | Дифференциальный усилитель | |
RU2396697C2 (ru) | Высокочастотный дифференциальный усилитель | |
CN106921349B (zh) | 基于反相器结构的放大器 | |
RU2286005C2 (ru) | Широкополосный усилитель | |
RU2710846C1 (ru) | Составной транзистор на основе комплементарных полевых транзисторов с управляющим p-n переходом | |
US9866189B2 (en) | Analog amplifier for recovering abnormal operation of common mode feedback | |
Kumngern et al. | A low-voltage and low-power multiple-input floating-gate FDCCII | |
RU2293433C1 (ru) | Дифференциальный усилитель с повышенным ослаблением входного синфазного сигнала | |
RU2284647C1 (ru) | Дифференциальный усилитель | |
RU2321158C1 (ru) | Каскодный дифференциальный усилитель | |
RU2278466C1 (ru) | Дифференциальный усилитель с повышенным ослаблением синфазного сигнала | |
RU2257001C2 (ru) | Широкополосный усилитель | |
RU2374757C1 (ru) | Каскодный дифференциальный усилитель | |
Di Carlo et al. | A novel LV LP CMOS internal topology of CCII+ and its application in current-mode integrated circuits | |
RU2320078C1 (ru) | Комплементарный дифференциальный усилитель | |
RU2292631C1 (ru) | Широкополосный усилитель | |
SU1264302A1 (ru) | Операционный усилитель |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100605 |