RU2389130C1 - Cascode differential amplifier with controlled amplification - Google Patents

Cascode differential amplifier with controlled amplification Download PDF

Info

Publication number
RU2389130C1
RU2389130C1 RU2008134977/09A RU2008134977A RU2389130C1 RU 2389130 C1 RU2389130 C1 RU 2389130C1 RU 2008134977/09 A RU2008134977/09 A RU 2008134977/09A RU 2008134977 A RU2008134977 A RU 2008134977A RU 2389130 C1 RU2389130 C1 RU 2389130C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transistors
emitter
additional
emitters
transistor
Prior art date
Application number
RU2008134977/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008134977A (en
Inventor
Николай Николаевич Прокопенко (RU)
Николай Николаевич Прокопенко
Даниил Николаевич Конев (RU)
Даниил Николаевич Конев
Александр Игоревич Серебряков (RU)
Александр Игоревич Серебряков
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС")
Priority to RU2008134977/09A priority Critical patent/RU2389130C1/en
Publication of RU2008134977A publication Critical patent/RU2008134977A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2389130C1 publication Critical patent/RU2389130C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: invention may be used in devices of automatic adjustment of amplification, phase detectors and modulators, and also in systems of phase self-tuning and multiplication of frequency or as amplifier, voltage transfer coefficient of which depends on the level of control signal. Controlled amplifier is the basic unit of up-to-date systems for receiving and processing of signals from HF and SHF ranges, analog computer and metering equipment. Cascode differential amplifier (CDA) with controlled amplification comprises the first (1) and second (2) input transistors, emitters of which are connected to source of reference current (3). The first (4) and second (5) output composite transistors, main emitters of which (6, 7) are connected to according collectors of the first (1) and second (2) input transistors, collectors are joined by load circuit (8), and bases are connected to source of shift voltage source (9). Circuit includes additional transistor (10), emitter of which is connected to additional source of reference current (11) and via additional resistor (12) is connected to combined emitters of the first (1) and second (2) input transistors. Base is connected to control input (13) of CDA with controlled amplification, besides as the first (3) and second (4) of output composite transistors, composite transistors are used with the main (6, 7) and additional (14, 15) emitters, which are combined to each other and joined to collector of additional transistor (10).
EFFECT: reduced supply voltage, expansion of functional possibilities of amplifier as mixer.
5 cl, 13 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в устройствах автоматической регулировки усиления, фазовых детекторах и модуляторах, в системах фазовой автоподстройки и умножения частоты или в качестве усилителя, коэффициент передачи по напряжению которого зависит от уровня сигнала управления. Управляемый усилитель является базовым узлом современных систем приема и обработки сигналов ВЧ и СВЧ-диапазонов, аналоговой вычислительной и измерительной техники.The present invention relates to the field of radio engineering and communication and can be used in devices for automatic gain control, phase detectors and modulators, in systems of phase locked loop and frequency multiplication, or as an amplifier, the voltage transfer coefficient of which depends on the level of the control signal. The controlled amplifier is the basic unit of modern systems for receiving and processing signals of the high-frequency and microwave ranges, analog computing and measuring equipment.

В современной ВЧ и СВЧ микросхемотехнике находят широкое применение каскодные дифференциальные усилители (КДУ), которые благодаря слабой внутренней обратной связи относятся к числу наиболее высокочастотных. Все известные КДУ можно разделить на два больших подкласса - классические КДУ на однотипных транзисторах [1-15], и на так называемые «перегнутые» каскоды, у которых выходные транзисторы имеют (в сравнении с входными транзисторами) другой тип проводимости [16-55].In modern high-frequency and microwave microcircuitry, cascode differential amplifiers (CDA) are widely used, which, due to weak internal feedback, are among the most high-frequency ones. All known KDUs can be divided into two large subclasses - classical KDUs with the same type of transistors [1-15], and the so-called “kinked” cascodes, in which the output transistors have (in comparison with the input transistors) a different type of conductivity [16-55] .

Ближайшим прототипом (фиг.1) заявляемого устройства является КДУ, описанный в патенте фирмы General Electric (США) №3.482.177 (фиг.5). Он содержит первый 1 и второй 2 входные транзисторы, эмиттеры которых связаны с источником опорного тока 3, первый 4 и второй 5 выходные составные транзисторы, основные эмиттеры которых 6 и 7 соединены с соответствующими коллекторами первого 1 и второго 2 входных транзисторов, коллекторы - связаны цепью нагрузки 8, а базы -подключены к источнику напряжения смещения 9.The closest prototype (figure 1) of the inventive device is a CDA described in the patent of General Electric (USA) No. 3.482.177 (figure 5). It contains the first 1 and second 2 input transistors, the emitters of which are connected to the reference current source 3, the first 4 and second 5 output composite transistors, the main emitters of which 6 and 7 are connected to the corresponding collectors of the first 1 and second 2 input transistors, the collectors are connected by a circuit load 8, and the base is connected to a bias voltage source 9.

Следует также отметить, что в микросхемотехнике известны и другие модификации КДУ с другими вариантами построения выходных составных транзисторов 3 и 4 (патент США №5.185.582, ав. свид. СССР №1385255, патент Англии №1.520.085, кл. Н3Т.It should also be noted that other modifications of KDU with other options for constructing output composite transistors 3 and 4 are known in microcircuitry (US patent No. 5.185.582, author certificate of the USSR No. 1385255, England patent No. 1.520.085, class H3T.

Существенный недостаток известного КДУ состоит в том, что он не имеет специального входа «У» для электронного управления коэффициентом усиления по напряжению. Это существенно сужает область его использования, не позволяет реализовывать на его основе адаптивные функциональные узлы систем на кристалле, например СВЧ-операционные усилители, у которых петлевое усиление изменяется по заданному алгоритму в зависимости от свойств источников сигнала и цепей обратных связей (см., например, патент РФ №2307393 «Способ управления коэффициентом передачи решающего усилителя с глубокой отрицательной обратной связью»).A significant drawback of the well-known KDU is that it does not have a special input “U” for electronic control of the voltage gain. This significantly narrows the scope of its use, does not allow implementing adaptive functional units of systems on a chip, for example, microwave operational amplifiers, in which the loop gain varies according to a given algorithm depending on the properties of the signal sources and feedback circuits (see, for example, RF patent No. 2307393 "Method for controlling the gain of a decision amplifier with deep negative feedback").

Основная цель предлагаемого изобретения состоит в создании условий для электронного управления коэффициентом усиления по напряжению КДУ. Реализация этой цели позволяет выполнять на базе заявляемого устройства не только широкополосные ВЧ и СВЧ-усилители с регулируемыми параметрами, но создавать на его основе более сложные функциональные узлы, например аналоговые перемножители сигналов по техпроцессу SG25H2.The main objective of the invention is to create conditions for electronic control of the gain of voltage KDU. Realization of this goal allows us to perform not only broadband RF and microwave amplifiers with adjustable parameters on the basis of the claimed device, but to create more complex functional units based on it, for example, analog signal multipliers according to the SG25H2 manufacturing process.

Первая дополнительная цель - создание архитектуры КДУ с малым напряжением питания и электронным управлением его коэффициента усиления по напряжению, а также обеспечение возможности практической реализации устройств по технологии SG25H2 (рабочее напряжение для n-р-n транзисторов Up=1,9 В, p-n-р транзисторов Un=2,8 В).The first additional goal is the creation of a KDU architecture with a low supply voltage and electronic control of its voltage gain, as well as providing the possibility of practical implementation of devices using SG25H2 technology (operating voltage for npn transistors U p = 1.9 V, pn- p transistors U n = 2.8 V).

Дополнительная цель - реализация на базе известного КДУ функции аналогового смесителя и/или аналогового перемножителя двух напряжений.An additional goal is the implementation on the basis of the well-known KDU functions of an analog mixer and / or an analog multiplier of two voltages.

Поставленные цели достигаются тем, что в каскодном дифференциальном усилителе (фиг.2), содержащем первый 1 и второй 2 входные транзисторы, эмиттеры которых связаны с источником опорного тока 3, первый 4 и второй 5 выходные составные транзисторы, основные эмиттеры которых 6 и 7 соединены с соответствующими коллекторами первого 1 и второго 2 входных транзисторов, коллекторы - связаны цепью нагрузки 8, а базы - подключены к источнику напряжения смещения 9, предусмотрены новые элементы и связи - в схему введен дополнительный транзистор 10, эмиттер которого соединен с дополнительным источником опорного тока 11 и через дополнительный резистор 12 связан с объединенными эмиттерами первого 1 и второго 2 входных транзисторов, база - соединена с управляющим входом 13 каскодного дифференциального усилителя с управляемым усилением, причем в качестве первого 3 и второгоThe goals are achieved in that in the cascode differential amplifier (figure 2), containing the first 1 and second 2 input transistors, the emitters of which are connected to a reference current source 3, the first 4 and second 5 output composite transistors, the main emitters of which 6 and 7 are connected with the corresponding collectors of the first 1 and second 2 input transistors, the collectors are connected by a load circuit 8, and the bases are connected to a bias voltage source 9, new elements and connections are provided - an additional transistor 10, an emitter of it is connected to an additional source of reference current 11 and through an additional resistor 12 is connected to the combined emitters of the first 1 and second 2 input transistors, the base is connected to the control input 13 of the cascode differential amplifier with controlled amplification, and as the first 3 and second

4 выходных составных транзисторов используются составные транзисторы с основными 6, 7 и дополнительными 14, 15 эмиттерами, которые объединены друг с другом и соединены с коллектором дополнительного транзистора 10.4 output composite transistors use composite transistors with the main 6, 7 and additional 14, 15 emitters, which are combined with each other and connected to the collector of the additional transistor 10.

Схема усилителя-прототипа представлена на фиг.1. На фиг.2 показано заявляемое устройство в соответствии с п.1 формулы изобретения. В данной схеме выходные составные транзисторы 4 и 5 выполнены в соответствии с п.3 формулы изобретения.The amplifier circuit of the prototype is presented in figure 1. Figure 2 shows the inventive device in accordance with claim 1 of the claims. In this scheme, the output composite transistors 4 and 5 are made in accordance with paragraph 3 of the claims.

На фиг.3 так же показано заявляемое устройство в соответствии с п.1 формулы изобретения. Однако в данной схеме выходные составные транзисторы 4 и 5 выполнены в соответствии с п.2 формулы изобретения.Figure 3 also shows the inventive device in accordance with claim 1 of the claims. However, in this circuit, the output composite transistors 4 and 5 are made in accordance with claim 2.

На фиг.4 представлены варианты построения выходных составных транзисторов 4 и 5 в соответствии с п.2 формулы изобретения.Figure 4 presents the options for constructing output composite transistors 4 and 5 in accordance with paragraph 2 of the claims.

На фиг.5 представлены варианты построения выходных составных транзисторов 4 и 5 в соответствии с п.3 формулы изобретения.Figure 5 presents the options for constructing output composite transistors 4 and 5 in accordance with claim 3 of the claims.

На фиг.6 показана схема заявляемого устройства в соответствии с п.4 формулы изобретения.Figure 6 shows a diagram of the inventive device in accordance with paragraph 4 of the claims.

На фиг.7 представлена схема заявляемого устройства в соответствии с п.5 формулы изобретения.Figure 7 presents a diagram of the inventive device in accordance with paragraph 5 of the claims.

На фиг.8 приведен пример использования заявляемого управляемого усилителя в составе аналогового перемножителя напряжений Ux и Uy.On Fig is an example of the use of the inventive controlled amplifier as part of an analog voltage multiplier U x and U y .

На фиг.9 показана схема заявляемого устройства (фиг.7) в среде компьютерного моделирования PSpice на моделях интегральных транзисторов ФГУП НПП «Пульсар».In Fig.9 shows a diagram of the inventive device (Fig.7) in the computer simulation environment PSpice on models of integrated transistors of FSUE NPP Pulsar.

Результаты компьютерного моделирования схемы (фиг.9) представлены на фиг.10-13:The results of computer simulation of the circuit (Fig.9) are presented in Fig.10-13:

- зависимость коэффициента усиления по напряжению Ku от частоты f при разных значениях напряжения управления Uy=+400 мВ÷-300 мВ (фиг.10);- the dependence of the gain on the voltage K u from the frequency f at different values of the control voltage U y = + 400 mV ÷ -300 mV (figure 10);

- зависимость коэффициента усиления по напряжению Ku от напряжения на управляющем входе Uy при сопротивлении резистора R1=100 Ом (фиг.11);- the dependence of the gain on the voltage K u from the voltage at the control input U y when the resistance of the resistor R 1 = 100 Ohms (Fig.11);

- зависимость коэффициента усиления по напряжению Ku от напряжения на управляющем входе Uy при сопротивлении резистора R1=500 Ом (фиг.12);- the dependence of the gain on the voltage K u from the voltage at the control input U y when the resistance of the resistor R 1 = 500 Ohms (Fig);

- зависимость выходного симфазного напряжения КДУ от напряжения на направляющем входе Uy при сопротивлении резистора R1=500 Ом (фиг.13).- the dependence of the output phase-voltage of the KDU on the voltage at the directing input U y with the resistance of the resistor R 1 = 500 Ohms (Fig.13).

Каскодный дифференциальный усилитель (фиг.2) содержит первый 1 и второй 2 входные транзисторы, эмиттеры которых связаны с источником опорного тока 3, первый 4 и второй 5 выходные составные транзисторы, основные эмиттеры которых 6 и 7 соединены с соответствующими коллекторами первого 1 и второго 2 входных транзисторов, коллекторы - связаны цепью нагрузки 8, а базы - подключены к источнику напряжения смещения 9. В схему введен дополнительный транзистор 10, эмиттер которого соединен с дополнительным источником опорного тока 11 и через дополнительный резистор 12 связан с объединенными эмиттерами первого 1 и второго 2 входных транзисторов, база - соединена с управляющим входом 13 каскодного дифференциального усилителя с управляемым усилением, причем в качестве первого 3 и второго 4 выходных составных транзисторов используются составные транзисторы с основными 6, 7 и дополнительными 14, 15 эмиттерами, которые объединены друг с другом и соединены с коллектором дополнительного транзистора 10.The cascode differential amplifier (Fig. 2) contains the first 1 and second 2 input transistors, the emitters of which are connected to the reference current source 3, the first 4 and second 5 output transistors, the main emitters of which 6 and 7 are connected to the corresponding collectors of the first 1 and second 2 input transistors, collectors are connected by a load circuit 8, and the bases are connected to a bias voltage source 9. An additional transistor 10 is introduced into the circuit, the emitter of which is connected to an additional reference current source 11 and through an additional resistor 12 is connected to the combined emitters of the first 1 and second 2 input transistors, the base is connected to the control input 13 of the cascode differential amplifier with controlled amplification, and composite transistors with main 6, 7 and additional 14 are used as the first 3 and second 4 output composite transistors , 15 emitters, which are combined with each other and connected to the collector of an additional transistor 10.

В схеме (фиг.4) в соответствии с п.2 формулы изобретения каждый первый 3 и второй 4 выходной составной транзистор содержит двухэмиттерный транзистор 18, причем первый эмиттер двухэмиттерного транзистора является основным эмиттером 6, 7 выходного составного транзистора, а второй эмиттер - дополнительным эмиттером 14 (15) выходного составного транзистора.In the circuit (Fig. 4), in accordance with claim 2, each first 3 and second 4 output composite transistor contains a two-emitter transistor 18, the first emitter of the two-emitter transistor being the main emitter 6, 7 of the output composite transistor, and the second emitter as an additional emitter 14 (15) output composite transistor.

В схеме (фиг.5) в соответствии с п.3 формулы изобретения каждый первый 3 и второй 4 выходной составной транзистор содержит вспомогательный транзистор 19, эмиттер которого является основным эмиттером 6 (7) выходного составного транзистора, а дополнительный эмиттер 14 (15) выходного составного транзистора соединен с эмиттером вспомогательного транзистора 19 через вспомогательный резистор 20.In the circuit (Fig. 5), in accordance with claim 3, each first 3 and second 4 output composite transistor contains an auxiliary transistor 19, the emitter of which is the main emitter 6 (7) of the output composite transistor, and an additional emitter 14 (15) of the output the composite transistor is connected to the emitter of the auxiliary transistor 19 through the auxiliary resistor 20.

В схеме (фиг.6) в соответствии с п.4 формулы изобретения проводимость первого 3 и второго 4 выходных составных транзисторов противоположна проводимости первого 1 и второго 2 входных транзисторов, причем основные 6 (7) и объединенные дополнительные 14 (15) эмиттеры выходных составных транзисторов связаны соответственно с первым 21, вторым 22 и третьим 23 вспомогательными источниками опорного тока.In the circuit (Fig. 6), in accordance with claim 4, the conductivity of the first 3 and second 4 output composite transistors is opposite to the conductivity of the first 1 and second 2 input transistors, with the main 6 (7) and the combined additional 14 (15) emitters of the output composite transistors are connected respectively with the first 21, second 22 and third 23 auxiliary sources of reference current.

В схеме (фиг.7) в соответствии с п.5 формулы изобретения проводимость первого 3 и второго 4 выходных составных транзисторов противоположна проводимости первого 1 и второго 2 входных транзисторов, причем основные 6, 7 эмиттеры выходных составных транзисторов связаны соответственно с четвертым 24 и пятым 25 вспомогательными источниками опорного тока.In the circuit (Fig. 7), in accordance with claim 5, the conductivity of the first 3 and second 4 output composite transistors is opposite to the conductivity of the first 1 and second 2 input transistors, the main 6, 7 emitters of the output composite transistors associated with the fourth 24 and fifth 25 auxiliary sources of reference current.

Рассмотрим работу заявляемого устройства (фиг.3).Consider the operation of the claimed device (figure 3).

В статическом режиме при нулевом напряжении управления (uy=0) ток через резистор 12 близок к нулю.In static mode, at zero control voltage (u y = 0), the current through the resistor 12 is close to zero.

Коэффициент усиления по напряжению Ku для дифференциального выхода определяется формулойThe voltage gain K u for the differential output is determined by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где RH - эквивалентное сопротивление резисторов нагрузки 16 и 17;where R H is the equivalent resistance of the load resistors 16 and 17;

SΣ - крутизна преобразования напряжения uвх в токи коллекторов транзисторов 3 и 4.S Σ is the steepness of the conversion of voltage u I to the collector currents of transistors 3 and 4.

Причем крутизнаMoreover, the steepness

Figure 00000002
Figure 00000002

где φт≈26 мВ - температурный потенциал;where φ t ≈26 mV is the temperature potential;

I3 - суммарный статистический ток эмиттерной цепи первого (1) второго (2) транзисторов (Iэ1+Iэ2=I3);I 3 - the total statistical current of the emitter circuit of the first (1) second (2) transistors (I e1 + I e2 = I 3 );

rэ1т/Iэ1 - дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода i-го транзистора (i=1.2) схемы при статистическом токе эмиттера Iэi=I3/2. A1 = φ r t / I A1 - differential resistance emitter junction of transistor i-th (i = 1.2) in the statistical scheme emitter current I ei = I 3/2.

Таким образом, при uy=0 для схемы (фиг.3).Thus, with u y = 0 for the circuit (figure 3).

Figure 00000003
Figure 00000003

Если управляющее напряжение Uy на управляющем входе 13 получает положительное (

Figure 00000004
) приращение, то это приводит к изменению тока iR через резистор 12:If the control voltage U y at the control input 13 receives a positive (
Figure 00000004
) increment, this leads to a change in current i R through resistor 12:

Figure 00000005
Figure 00000005

где R12 - сопротивление резистора 12 (R12>>rэ31=rэ32).where R 12 is the resistance of the resistor 12 (R 12 >> r e31 = r e32 ).

Этот ток вызывает уменьшение тока в общей эмиттерной цепи транзисторов 1 и 2 на величину iR/2, что приводит к уменьшению коэффициента усиления по напряжению со входов «Вх.1», «Вх.2»:

Figure 00000006
This current causes a decrease in the current in the common emitter circuit of transistors 1 and 2 by the value of i R / 2, which leads to a decrease in the voltage gain from the inputs "Vh.1", "Vh.2":
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

При другой фазе напряжения uy коэффициент Ku увеличивается пропорционально величине Uy.With another phase of the voltage u y, the coefficient K u increases in proportion to the value of U y .

Замечательная особенность схемы (фиг.2) - подавление передачи сигнала управления uy со входа «Вх.у» на выход КДУ. Действительно, коллекторные токи транзисторов 3 и 4.A remarkable feature of the circuit (figure 2) is the suppression of the transmission of the control signal u y from the input "Vh.u" to the output of the CDU. Indeed, the collector currents of transistors 3 and 4.

Figure 00000008
Figure 00000008

где iэ6, iэ14 - эмиттерные токи составных транзисторов по входам 6 и 14 (7 и 15).where i e6 , i e14 are the emitter currents of the composite transistors at inputs 6 and 14 (7 and 15).

Таким образом, ток на выходе КДУ не зависит от сигнала управления Uy. Это является необходимым условием подавления сигнала по входу 13 (uy) в смесителях напряжений Uвх и Uy.Thus, the current at the output of the CDD is independent of the control signal U y . This is a necessary condition for suppressing the signal at input 13 (u y ) in the voltage mixers U I and U y .

Полученные выше аналитические соотношения подтверждаются результатами компьютерного моделирования предлагаемых схем КДУ.The analytical relationships obtained above are confirmed by the results of computer modeling of the proposed KDU circuits.

Коэффициент усиления Ku по напряжению КДУ (фиг.9) изменяется (при резисторах нагрузки R4=R5=1 кОм) в диапазоне 0÷32 (фиг.11, 12). При увеличении сопротивления резистора R1 схемы (фиг.9) до 500 Ом повышается линейность характеристики управления Ku=f(Uy) и ее масштаб по оси Uy (фиг.12).The gain K u voltage KDU (Fig.9) varies (with load resistors R 4 = R 5 = 1 kOhm) in the range 0 ÷ 32 (11, 12). When the resistance of the resistor R 1 of the circuit (FIG. 9) is increased to 500 Ω, the linearity of the control characteristic K u = f (U y ) and its scale along the axis U y (FIG. 12) increase.

Характеристика (фиг.12) показывает, что при изменении Uy в диапазоне -1 В÷+1 В выходное синфазное напряжение Uвых.с изменяются незначительно (на 2 мВ или менее чем на 0,02%). Это свидетельствует о высоком подавлении сигнала управления Uy, который, однако, оказывает существенное влияние на коэффициент усиления Ku схемы.The characteristic (Fig. 12) shows that when U y changes in the range of -1 V ÷ + 1 V, the common mode output voltage U o.s. changes slightly (by 2 mV or less than 0.02%). This indicates a high suppression of the control signal U y , which, however, has a significant effect on the gain K u of the circuit.

На базе заявляемого КДУ (фиг.2, 3, 6, 7) могут быть созданы перемножающие ячейки, которые в отличие от хорошо известных перемножителей Джильберта, имеют более широкий частотный диапазон и меньшее напряжение питания (фиг.7,

Figure 00000009
Пример построения перемножителя, в основу которого положены две идентичные схемы (фиг.2), приведен на фиг.8.Based on the claimed KDU (FIGS. 2, 3, 6, 7), multiplying cells can be created, which, unlike the well-known Gilbert multipliers, have a wider frequency range and lower supply voltage (FIG. 7,
Figure 00000009
An example of constructing a multiplier based on two identical circuits (Fig. 2) is shown in Fig. 8.

Таким образом, заявляемый комплементарный дифференциальный усилитель имеет электронное управление коэффициентами усиления. Причем сигнал управления uy, как и входной сигнал ux подаются на соответствующие входы относительно общей шины (без разделительных конденсаторов). Кроме этого, при использовании резисторов в качестве двухполюсников 21, 22, 23, 24, 25 схемы (фиг.6-7) могут иметь напряжение питания на уровне ±1,5 В, что позволяет рекомендовать их для использования в ВЧ и СВЧ интегральных микросхемах на базе техпроцесса SG25H2.Thus, the claimed complementary differential amplifier has electronic gain control. Moreover, the control signal u y , as well as the input signal u x are applied to the corresponding inputs relative to the common bus (without isolation capacitors). In addition, when using resistors as two-terminal 21, 22, 23, 24, 25 circuits (Fig.6-7) can have a supply voltage of ± 1.5 V, which allows us to recommend them for use in RF and microwave integrated circuits based on SG25H2 process technology.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКBIBLIOGRAPHIC LIST

1. Патент США №3.660.773.1. US patent No. 3.660.773.

2. Патент Франции №1.484.340.2. French Patent No. 1,484.340.

3. Патент ФРГ №1.214.775.3. The Federal Republic of Germany patent No. 1.214.775.

4. Патент Англии №1520085.4. Patent of England No. 1520085.

5. Патент США №3.482.177.5. US Patent No. 3,482.177.

6. Патент Англии №1212342.6. Patent of England No. 1212342.

7. Патент ФРГ №1537590.7. German patent No. 1537590.

8. Патент Франции №1548008.8. French patent No. 1548008.

9. Патентная заявка ФРГ №2418455.9. Patent application of Germany No. 2418455.

10. Патент Франции №2227574.10. French patent No. 2227574.

11. Ав. свид. СССР №970638.11. Av. testimonial. USSR No. 970638.

12. Патент Швеции №359989.12. Swedish patent No. 359989.

13. Патент Англии №1500993.13. Patent of England No. 1500993.

14. Ав. свид. СССР №276170.14. Av. testimonial. USSR No. 276170.

15. Патент Англии №1334759.15. Patent of England No. 1334759.

16. Патент США №6.304.143.16. US Patent No. 6,304.143.

17. Патент США №5.418.491.17. US patent No. 5.418.491.

18. Патент США №4.463.319.18. US patent No. 4.463.319.

19. Патент США №6.717.474.19. US patent No. 6.717.474.

20. Патент США №6.734.720.20. US patent No. 6.734.720.

21. Патент США №4.723.111.21. US patent No. 4.723.111.

22. Патент США №4.293.824.22. U.S. Patent No. 4,293.824.

23. Патент США №5.323.121.23. US patent No. 5.323.121.

24. Патент США №5.091.701.24. US patent No. 5.091.701.

25. Патент США №4.406.990.25. US Patent No. 4,406.990.

26. Патент США №5.422.600.26. US Patent No. 5,422,600.

27. Патент США №6.788.143.27. US patent No. 6.788.143.

28. Патент США №4.274.061.28. US patent No. 4.274.061.

29. Патент США №5.327.100.29. US patent No. 5.327.100.

30. Патент США №5.786.729.30. US Patent No. 5,786.729.

31. Патент США №3.644.838.31. US Patent No. 3,644.838.

32. Патент США №4.600.893.32. US Patent No. 4,600.893.

33. Патент США №4.390.850.33. US Patent No. 4,390.850.

34. Патент США №6.628.168.34. US patent No. 6.628.168.

35. Матавкин В.В. Быстродействующие операционные усилители. М.: Радио и связь, 1989, - с.74, рис. 4.15, стр.98, рис. 6.7.35. Matavkin V.V. High-speed operational amplifiers. M .: Radio and communications, 1989, p. 74, fig. 4.15, p. 98, fig. 6.7.

36. Патент США №6.218.900, фиг.1.36. US patent No. 6.218.900, figure 1.

37. Патентная заявка US 2002/0196079.37. Patent application US 2002/0196079.

38. Патент США Re 30.587.38. US Patent Re 30.587.

39. Патент ЕР 1.227.580.39. Patent EP 1.227.580.

40. Патент США №6.714.076.40. US patent No. 6.714.076.

41. Патентная заявка US 2004/0090268 А1.41. Patent application US 2004/0090268 A1.

42. Патент США №4.959.622, фиг.1.42. US patent No. 4.959.622, figure 1.

43. Патент США №6.018.268.43. US patent No. 6.018.268.

44. Патент США №5.952.882.44. US patent No. 5.952.882.

45. Патент США №6.580.325.45. US patent No. 6.580.325.

46. Патент США №6.965.266.46. US patent No. 6.965.266.

47. Патент США №6.867.643.47. US patent No. 6.867.643.

48. Патент США №6.236.270.48. US patent No. 6.236.270.

49. Патент США №6.229.394.49. US patent No. 6.229.394.

50. Патент США №5.734.296.50. US patent No. 5734.296.

51. Патент США №5.477.190.51. US Patent No. 5,477,190.

52. Патент США №6.084.475.52. US patent No. 6.084.475.

53. Патент США №3.733.559.53. US patent No. 3.733.559.

54. Патентная заявка US 2005/0001682 А1.54. Patent application US 2005/0001682 A1.

55. Патент США №6.300.831.55. US patent No. 6.300.831.

Claims (5)

1. Каскодный дифференциальный усилитель с управляемым усилением, содержащий первый (1) и второй (2) входные транзисторы, эмиттеры которых связаны с источником опорного тока (3), первый (4) и второй (5) выходные составные транзисторы, основные эмиттеры которых (6) и (7) соединены с соответствующими коллекторами первого (1) и второго (2) входных транзисторов, коллекторы связаны цепью нагрузки (8), а базы подключены к источнику напряжения смещения (9), отличающийся тем, что в схему введен дополнительный транзистор (10), эмиттер которого соединен с дополнительным источником опорного тока (11) и через дополнительный резистор (12) связан с объединенными эмиттерами первого (1) и второго (2) входных транзисторов, база соединена с управляющим входом (13) каскодного дифференциального усилителя с управляемым усилением, причем в качестве первого (3) и второго (4) выходных составных транзисторов используются составные транзисторы с основными (6, 7) и дополнительными (14, 15) эмиттерами, которые объединены друг с другом и соединены с коллектором дополнительного транзистора (10).1. Cascode differential amplifier with controlled amplification, containing the first (1) and second (2) input transistors whose emitters are connected to the reference current source (3), the first (4) and second (5) output composite transistors, the main emitters of which ( 6) and (7) are connected to the corresponding collectors of the first (1) and second (2) input transistors, the collectors are connected by a load circuit (8), and the bases are connected to a bias voltage source (9), characterized in that an additional transistor is introduced into the circuit (10) whose emitter is connected to an additional the source of the reference current (11) and through an additional resistor (12) is connected to the combined emitters of the first (1) and second (2) input transistors, the base is connected to the control input (13) of the cascode differential amplifier with controlled gain, and as the first ( 3) and the second (4) output composite transistors, composite transistors are used with the main (6, 7) and additional (14, 15) emitters, which are combined with each other and connected to the collector of the additional transistor (10). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый из первого (3) и второго (4) выходных составных транзисторов содержит двухэмиттерный транзистор (18), причем первый эмиттер двухэмиттерного транзистора является основным эмиттером (6, 7) выходного составного транзистора, а второй эмиттер - дополнительным эмиттером (14, 15) выходного составного транзистора.2. The device according to claim 1, characterized in that each of the first (3) and second (4) output composite transistors contains a two-emitter transistor (18), and the first emitter of the two-emitter transistor is the main emitter (6, 7) of the output composite transistor, and the second emitter with an additional emitter (14, 15) of the output composite transistor. 3. Устройство п.1, отличающееся тем, что каждый из первого (3) и второго (4) выходных составных транзисторов содержит вспомогательный транзистор (19), эмиттер которого является основным эмиттером (6, 7) выходного составного транзистора, а дополнительный эмиттер (14, 15) выходного составного транзистора соединен с эмиттером вспомогательного транзистора (19) через вспомогательный резистор (20).3. The device of claim 1, wherein each of the first (3) and second (4) output composite transistors contains an auxiliary transistor (19), the emitter of which is the main emitter (6, 7) of the output composite transistor, and an additional emitter ( 14, 15) of the output composite transistor is connected to the emitter of the auxiliary transistor (19) through the auxiliary resistor (20). 4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что проводимость первого (3) и второго (4) выходных составных транзисторов противоположна проводимости первого (1) и второго (2) входных транзисторов, причем основные (6, 7) и объединенные дополнительные (14, 15) эмиттеры выходных составных транзисторов связаны соответственно с первым (21), вторым (22) и третьим (23) вспомогательными источниками опорного тока.4. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the conductivity of the first (3) and second (4) output composite transistors is opposite to the conductivity of the first (1) and second (2) input transistors, the main (6, 7) and combined additional (14, 15) emitters of the output composite transistors are connected respectively with the first (21), second (22) and third (23) auxiliary sources of the reference current. 5. Устройство по п.1 или 3, отличающееся тем, что проводимость первого (3) и второго (4) выходных составных транзисторов противоположна проводимости первого (1) и второго (2) входных транзисторов, причем основные (6, 7) эмиттеры выходных составных транзисторов связаны соответственно с четвертым (24) и пятым (25) вспомогательными источниками опорного тока. 5. The device according to claim 1 or 3, characterized in that the conductivity of the first (3) and second (4) output composite transistors is opposite to the conductivity of the first (1) and second (2) input transistors, and the main (6, 7) output emitters composite transistors are connected respectively with the fourth (24) and fifth (25) auxiliary sources of the reference current.
RU2008134977/09A 2008-08-26 2008-08-26 Cascode differential amplifier with controlled amplification RU2389130C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134977/09A RU2389130C1 (en) 2008-08-26 2008-08-26 Cascode differential amplifier with controlled amplification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134977/09A RU2389130C1 (en) 2008-08-26 2008-08-26 Cascode differential amplifier with controlled amplification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008134977A RU2008134977A (en) 2010-03-10
RU2389130C1 true RU2389130C1 (en) 2010-05-10

Family

ID=42134699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008134977/09A RU2389130C1 (en) 2008-08-26 2008-08-26 Cascode differential amplifier with controlled amplification

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2389130C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450353C1 (en) * 2011-04-13 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") Analogue mixer of two signals with output cascode
RU2475944C1 (en) * 2012-01-18 2013-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") Selective amplifier
RU2780357C1 (en) * 2022-02-07 2022-09-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Multi-stage cascode amplifier with series power fet

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450353C1 (en) * 2011-04-13 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") Analogue mixer of two signals with output cascode
RU2475944C1 (en) * 2012-01-18 2013-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") Selective amplifier
RU2780357C1 (en) * 2022-02-07 2022-09-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Multi-stage cascode amplifier with series power fet

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008134977A (en) 2010-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8279003B2 (en) Differential RF amplifier
Safari et al. A new transresistance-mode instrumentation amplifier with low number of MOS transistors and electronic tuning opportunity
Rajpoot et al. High performance four-quadrant analog multiplier using DXCCII
Psychalinos et al. Low-voltage current controlled current conveyor
RU2389130C1 (en) Cascode differential amplifier with controlled amplification
Shaterian et al. Analysis and design of the true piecewise approximation logarithmic amplifiers
RU2380824C1 (en) Alternating current amplifier with controlled amplification
Nagar et al. Single OTRA based two quadrant analog voltage divider
RU2388137C1 (en) Complementary cascode differential amplifier with controlled gain
RU2384938C1 (en) Complementary differential amplifier with controlled gain
RU2346388C1 (en) Differential amplifier
RU2384936C1 (en) Controlled two-stage differential amplifier with inphase negative feedback
RU2394358C1 (en) Low-voltage analogue voltage multiplier
RU2475942C1 (en) Broadband differential amplifier
RU2390912C2 (en) Cascode differential amplifier
RU2460206C1 (en) Cascode microwave amplifier with low supply voltage
RU2421897C1 (en) Controlled complementary differential amplifier
RU2389071C1 (en) Analog multiplier of voltages
RU2383099C2 (en) Differential amplifier with low-resistance inputs
RU2467468C1 (en) Broadband current amplifier
CN114690832B (en) Current generating circuit, logarithmic amplifier and logarithmic slope stability improving method thereof
Lu et al. A wideband BiCMOS variable gain amplifier with novel continuous dB-linear gain control and temperature compensation
RU2394360C1 (en) Cascode differential amplifier with increased input resistance
RU2396595C2 (en) Analogue multiplier of voltages
RU2278466C1 (en) Differential amplifier with increased depletion of cophased signal

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130827