RU2615071C1 - Bipolar-field multidifferential operational amplifier - Google Patents
Bipolar-field multidifferential operational amplifier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615071C1 RU2615071C1 RU2015155157A RU2015155157A RU2615071C1 RU 2615071 C1 RU2615071 C1 RU 2615071C1 RU 2015155157 A RU2015155157 A RU 2015155157A RU 2015155157 A RU2015155157 A RU 2015155157A RU 2615071 C1 RU2615071 C1 RU 2615071C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- junction
- bipolar
- additional
- transistor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/4508—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using bipolar transistors as the active amplifying circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/4508—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using bipolar transistors as the active amplifying circuit
- H03F3/45112—Complementary long tailed pairs having parallel inputs and being supplied in parallel
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/4508—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using bipolar transistors as the active amplifying circuit
- H03F3/45174—Mirror types
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в качестве прецизионного устройства усиления широкополосных сигналов.The invention relates to the field of electronics and can be used as a precision device for amplifying broadband signals.
В современной микроэлектронике находят применение так называемые мультидифференциальные операционные усилители (МОУ), обладающие (в сравнении с классическими ОУ) рядом неоспоримых преимуществ по схемам включения и их параметрам [1-17]. Сегодня МОУ реализуются на биполярных [1, 2] и полевых транзисторах [3-12], а также в виде гибридных схемотехнических решений, содержащих биполярные и полевые транзисторы с управляющим р-n переходом [13-16]. Последний подкласс МОУ при его реализации на основе технологии ОАО «Интеграл» (г. Минск) [17] отличается высокой радиационной стойкостью и, в этой связи, относится к достаточно перспективной элементной базе.In modern microelectronics, the so-called multidifferential operational amplifiers (MOUs) are used, which have (in comparison with classical op amps) a number of indisputable advantages in connection schemes and their parameters [1-17]. Today, MOUs are implemented on bipolar [1, 2] and field-effect transistors [3-12], as well as in the form of hybrid circuitry solutions containing bipolar and field-effect transistors with a pn junction control [13-16]. The last subclass of MOU, when implemented on the basis of the technology of OJSC Integral (Minsk) [17], is characterized by high radiation resistance and, in this regard, refers to a rather promising elemental base.
Однако для получения в таких МОУ повышенных коэффициентов усиления по напряжению при ограничениях на число основных каскадов (не больше двух) необходима специальная схемотехника, учитывающая ограничения биполярно-полевой технологии [17], которая обеспечивает радиационную стойкость микроэлектронных изделий до 1 Мрад и выдерживает поток нейтронов до 1013 н./см2.However, to obtain increased voltage gains in such MOCs with restrictions on the number of main stages (no more than two), a special circuitry is necessary that takes into account the limitations of bipolar field technology [17], which provides radiation resistance of microelectronic products to 1 Mrad and withstands neutron flux up to 10 13 n./cm 2 .
Ближайшим прототипом заявляемого устройства является МОУ по патенту RU 2523124, фиг. 3. Он содержит (фиг. 1) первый 1 входной биполярный транзистор, база которого соединена с первым 2 входом устройства, эмиттер первого 1 входного биполярного транзистора связан с истоком первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом, затвор которого соединен со вторым 4 входом устройства, второй 5 входной биполярный транзистор, база которого соединена с третьим 6 входом устройства, эмиттер второго 5 входного биполярного транзистора связан с истоком второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом, затвор которого соединен с четвертым 8 входом устройства, токовое зеркало 9, согласованное с первой 10 шиной источника питания, выход которого подключен ко входу буферного усилителя 11, вторую 12 шину источника питания.The closest prototype of the claimed device is MOU according to patent RU 2523124, FIG. 3. It contains (Fig. 1) the first 1 input bipolar transistor, the base of which is connected to the first 2 input of the device, the emitter of the first 1 input bipolar transistor is connected to the source of the first 3 input field-effect transistor with a pn junction, the gate of which is connected to the second 4 by the input of the device, the second 5 input bipolar transistor, the base of which is connected to the third 6 input of the device, the emitter of the second 5 input bipolar transistor is connected to the source of the second 7 input field-effect transistor with a pn junction, the gate to otorogo connected to the fourth 8 input of the device, a
Существенный недостаток известного МОУ состоит в том, что из-за применения входных полевых транзисторов, которые характеризуются малой крутизной, в нем не обеспечиваются высокие значения коэффициента усиления по напряжению. Таким образом, МОУ-прототип с двухкаскадной архитектурой имеет ограниченные области использования.A significant drawback of the well-known MOU is that due to the use of input field effect transistors, which are characterized by low slope, it does not provide high values of the voltage gain. Thus, the MOU prototype with two-stage architecture has limited areas of use.
Основная задача предлагаемого изобретения состоит в повышении коэффициента усиления по напряжению разомкнутого МОУ при сохранении высокой стабильности нулевого уровня (малых напряжениях смещения нуля).The main objective of the invention is to increase the voltage gain of the open MOA while maintaining high stability of the zero level (low bias voltages of zero).
Поставленная задача достигается тем, что в биполярно-полевом мультидифференциальном операционном усилителе фиг. 1, содержащем первый 1 входной биполярный транзистор, база которого соединена с первым 2 входом устройства, эмиттер первого 1 входного биполярного транзистора связан с истоком первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом, затвор которого соединен со вторым 4 входом устройства, второй 5 входной биполярный транзистор, база которого соединена с третьим 6 входом устройства, эмиттер второго 5 входного биполярного транзистора связан с истоком второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом, затвор которого соединен с четвертым 8 входом устройства, токовое зеркало 9, согласованное с первой 10 шиной источника питания, выход которого подключен ко входу буферного усилителя 11, вторую 12 шину источника питания, предусмотрены новые элементы и связи - эмиттер первого 1 входного биполярного транзистора связан с истоком первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом через первый 13 дополнительный резистор, эмиттер второго 5 входного биполярного транзистора связан с истоком второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом через второй 14 дополнительный резистор, коллекторы первого 1 и второго 5 входных биполярных транзисторов связаны с первой 10 шиной источника питания, сток первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом связан с объединенными базами первого 15, второго 16 и третьего 17 дополнительных биполярных транзисторов, эмиттеры которых соединены со второй 12 шиной источника питания, причем между стоком первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом и второй 12 шиной источника питания включен первый 18 дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, сток второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом связан с объединенными базами четвертого 19, пятого 20 и шестого 21 дополнительных биполярных транзисторов, эмиттеры которых соединены со второй 12 шиной источника питания, причем между стоком второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом и второй 12 шиной источника питания включен второй 22 дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, коллекторы второго 16 и пятого 20 дополнительных биполярных транзисторов подключены к истоку первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом, коллекторы третьего 17 и шестого 21 дополнительных биполярных транзисторов подключены к истоку второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом, коллектор первого 15 дополнительного биполярного транзистора соединен со входом токового зеркала 9, а коллектор четвертого 19 дополнительного биполярного транзистора связан с выходом токового зеркала 9.The problem is achieved in that in the bipolar-field multidifferential operational amplifier of FIG. 1, containing the first 1 input bipolar transistor, the base of which is connected to the first 2 input of the device, the emitter of the first 1 input bipolar transistor is connected to the source of the first 3 input field-effect transistor with a pn junction, the gate of which is connected to the second 4 input of the device, the second 5 an input bipolar transistor, the base of which is connected to the third 6 input of the device, the emitter of the second 5 input bipolar transistor is connected to the source of the second 7 input field-effect transistor with a pn junction, the gate of which connected to the fourth 8 input of the device, a
На чертеже фиг. 1 показана схема МОУ-прототипа, а на чертеже фиг. 2 - схема заявляемого устройства в соответствии с п. 1 формулы изобретения.In the drawing of FIG. 1 shows a diagram of the MOA prototype, and in the drawing of FIG. 2 is a diagram of the inventive device in accordance with
На чертеже фиг. 3 приведена схема заявляемого устройства в соответствии п. 2 формулы изобретения.In the drawing of FIG. 3 shows a diagram of the inventive device in accordance with
На чертеже фиг. 4 приведена схема заявляемого устройства фиг. 2 в среде PSpice на радиационно-зависимых моделях интегральных транзисторов АБМК_1_4 НПО «Интеграл» (г. Минск).In the drawing of FIG. 4 is a diagram of the inventive device of FIG. 2 in the environment PSpice on radiation-dependent models of integrated transistors ABMK_1_4 NPO Integral (Minsk).
На чертеже фиг. 5 показаны амплитудно-частотные характеристики коэффициента усиления по напряжению операционного усилителя фиг. 4 без отрицательной обратной связи (верхний график) и с отрицательной обратной связью (нижний график).In the drawing of FIG. 5 shows the amplitude-frequency characteristics of the voltage gain of the operational amplifier of FIG. 4 without negative feedback (upper graph) and with negative feedback (lower graph).
На чертеже фиг. 6 приведена зависимость систематической составляющей напряжения смещения нуля схемы фиг. 4 при воздействии температуры и потока нейтронов.In the drawing of FIG. 6 shows the dependence of the systematic component of the zero bias voltage of the circuit of FIG. 4 when exposed to temperature and neutron flux.
На чертеже фиг. 7 приведена схема заявляемого устройства фиг. 3 в среде PSpice на радиационно-зависимых моделях интегральных транзисторов АБМК_1_4 НПО «Интеграл» (г. Минск) для случая его неинвертирующего включения в схеме со 100% отрицательной обратной связью, которая вводится на базу транзистора Q2. При этом для уменьшения выходного сопротивления в схеме предусмотрен буферный усилитель (Gain=1). В схеме также используется традиционная цепь коррекции АЧХ (конденсатор С1).In the drawing of FIG. 7 is a diagram of the inventive device of FIG. 3 in the environment PSpice on radiation-dependent models of integrated transistors ABMK_1_4 NPO Integral (Minsk) for the case of its non-inverting inclusion in the circuit with 100% negative feedback, which is introduced to the base of transistor Q2. Moreover, to reduce the output resistance, a buffer amplifier is provided in the circuit (Gain = 1). The circuit also uses a traditional frequency response correction circuit (capacitor C1).
На чертеже фиг. 8 показаны амплитудно-частотные характеристики операционного усилителя фиг. 7 без отрицательной обратной связи и с отрицательной обратной связью (ООС).In the drawing of FIG. 8 shows the amplitude-frequency characteristics of the operational amplifier of FIG. 7 without negative feedback and with negative feedback (OOS).
На чертеже фиг. 9 приведена зависимость систематической составляющей напряжения смещения нуля схемы фиг. 7 при воздействии температуры и потока нейтронов при отсутствии разброса параметров элементов, а также идеальных токовом зеркале 9 и буферном усилителе 11.In the drawing of FIG. 9 shows the dependence of the systematic component of the zero bias voltage of the circuit of FIG. 7 when exposed to temperature and neutron flux in the absence of a dispersion of element parameters, as well as ideal
Биполярно-полевой мультидифференциальный операционный усилитель фиг. 2 содержит первый 1 входной биполярный транзистор, база которого соединена с первым 2 входом устройства, эмиттер первого 1 входного биполярного транзистора связан с истоком первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом, затвор которого соединен со вторым 4 входом устройства, второй 5 входной биполярный транзистор, база которого соединена с третьим 6 входом устройства, эмиттер второго 5 входного биполярного транзистора связан с истоком второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом, затвор которого соединен с четвертым 8 входом устройства, токовое зеркало 9, согласованное с первой 10 шиной источника питания, выход которого подключен ко входу буферного усилителя 11, вторую 12 шину источника питания. При этом эмиттер первого 1 входного биполярного транзистора связан с истоком первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом через первый 13 дополнительный резистор, эмиттер второго 5 входного биполярного транзистора связан с истоком второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом через второй 14 дополнительный резистор, коллекторы первого 1 и второго 5 входных биполярных транзисторов связаны с первой 10 шиной источника питания, сток первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом связан с объединенными базами первого 15, второго 16 и третьего 17 дополнительных биполярных транзисторов, эмиттеры которых соединены со второй 12 шиной источника питания, причем между стоком первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом и второй 12 шиной источника питания включен первый 18 дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, сток второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом связан с объединенными базами четвертого 19, пятого 20 и шестого 21 дополнительных биполярных транзисторов, эмиттеры которых соединены со второй 12 шиной источника питания, причем между стоком второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом и второй 12 шиной источника питания включен второй 22 дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, коллекторы второго 16 и пятого 20 дополнительных биполярных транзисторов подключены к истоку первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом, коллекторы третьего 17 и шестого 21 дополнительных биполярных транзисторов подключены к истоку второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом, коллектор первого 15 дополнительного биполярного транзистора соединен со входом токового зеркала 9, а коллектор четвертого 19 дополнительного биполярного транзистора связан с выходом токового зеркала 9.The bipolar field multidifferential operational amplifier of FIG. 2 contains the first 1 input bipolar transistor, the base of which is connected to the first 2 input of the device, the emitter of the first 1 input bipolar transistor is connected to the source of the first 3 input field-effect transistor with a pn junction, the gate of which is connected to the second 4 input of the device, the second 5 input a bipolar transistor, the base of which is connected to the third 6 input of the device, the emitter of the second 5 input bipolar transistor is connected to the source of the second 7 input field-effect transistor with a pn junction, the gate of which one with a
Для уменьшения влияния напряжения Эрли первого 15 и четвертого 19 дополнительных биполярных транзисторов на напряжение смещения нуля Uсм МОУ в схему фиг. 2 вводится цепь смещения статического уровня 23, выполненная, например, на основе стабилитрона, резисторов или каких-либо источников опорного напряжения.In order to reduce the influence of the Airlie voltage of the first 15 and fourth 19 additional bipolar transistors on the zero bias voltage Ucm MOA in the circuit of FIG. 2, a bias circuit of the
На чертеже фиг. 3, в соответствии с п. 2 формулы изобретения, сток первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом связан с объединенными базами первого 15, второго 16 и третьего 17 дополнительных биполярных транзисторов через эмиттерно-базовый переход первого 23 вспомогательного транзистора, коллектор которого соединен с первой 10 шиной источника питания, а эмиттер соединен со второй 12 шиной источника питания через первый 24 вспомогательный резистор, сток второго 7 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом связан с объединенными базами четвертого 19, пятого 20 и шестого 21 дополнительных биполярных транзисторов через эмиттерно-базовый переход второго 25 вспомогательного транзистора, коллектор которого связан с первой 10 шиной источника питания, а эмиттер соединен со второй 12 шиной источника питания через второй 26 вспомогательный резистор. Кроме этого, в схеме фиг. 3 предусмотрена традиционная цепь коррекции амплитудно-частотной характеристики 27 в виде корректирующего конденсатора Ск.In the drawing of FIG. 3, in accordance with
Рассмотрим работу МОУ фиг. 2 в статическом режиме для случая, когда все входы МОУ связаны с общей шиной. В этом включении МОУ эмиттерные токи первого 1 и второго 5 входных биполярных транзисторов зависят от сопротивлений первого 13 и второго 14 дополнительных резисторов, определяются геометрией первого 3 и второго 7 входных полевых транзисторов и зависят от величины их тока истока Iси=I0. Для входной цепи МОУ можно записать следующее уравнение Кирхгофа:Consider the operation of the MOA of FIG. 2 in static mode for the case when all the inputs of the MOA are connected to a common bus. In this inclusion of MOU, the emitter currents of the first 1 and second 5 input bipolar transistors depend on the resistances of the first 13 and second 14 additional resistors, are determined by the geometry of the first 3 and second 7 input field-effect transistors, and depend on the magnitude of their source current I si = I 0 . For the input circuit of the MOU, we can write the following Kirchhoff equation:
где Uэб.1≈0,7В - статическое напряжение эмиттер-база транзистора 1;where U eb. 1 ≈0.7V - static voltage emitter-base of
- заданный уровень статического тока коллектора первого 15 и четвертого 19 дополнительных биполярных транзисторов; - a given level of static collector current of the first 15 and fourth 19 additional bipolar transistors;
I0 - ток первого 18 и второго 22 дополнительных токостабилизирующих двухполюсников;I 0 - current of the first 18 and second 22 additional current-stabilizing two-terminal networks;
- напряжение затвор-исток первого 3 полевого транзистора с управляющим р-n переходом при токе стока, равном Iсз=I0. - gate-source voltage of the first 3 field-effect transistor with a control pn junction at a drain current equal to I sz = I 0 .
В уравнении (1) известными величинами являются Uэб.1≈0,7В, а также напряжение Uзи.3 при заданном токе I0, которое определяется по стоко-затворной характеристике первого 3 (второго 7) входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом.In equation (1), the known values are U eb. 1 ≈0.7 V, as well as the voltage U zi.3 for a given current I 0 , which is determined by the gate-voltage characteristic of the first 3 (second 7) input field-effect transistor with a control p- n transition.
Таким образом, задаваясь величиной статического тока первого 15 и четвертого 19 дополнительных биполярных транзисторов, из уравнения (1) можно найти необходимую величину сопротивлений первого 13 (второго 14) дополнительного резистора, при котором в схеме МОУ фиг. 2 устанавливается необходимый статический режим.Thus, setting the static current of the first 15 and fourth 19 additional bipolar transistors, from equation (1) you can find the required resistance values of the first 13 (second 14) additional resistor, in which in the MOU circuit of FIG. 2 sets the necessary static mode.
Для дифференциального входного сигнала МОУ переменные составляющие коллекторных токов третьего 17 и пятого 20 дополнительных биполярных транзисторов компенсируют друг друга в цепи истока первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом и не влияют на работу схемы. Поэтому общий коэффициент усиления МОУ фиг. 2, например, для входа 4, определяется произведениемFor the differential input signal of the MOA, the alternating components of the collector currents of the third 17 and fifth 20 additional bipolar transistors compensate each other in the source circuit of the first 3 input field-effect transistor with a pn junction and do not affect the operation of the circuit. Therefore, the overall gain of the MOA of FIG. 2, for example, for
где Ky1 - коэффициент передачи напряжения uвх со входа 2 МОУ в цепь стока первого 3 полевого транзистора с управляющим р-n переходом;where K y1 is the transmission coefficient of the voltage u I from the
Ky2 - коэффициент передачи напряжения от базы первого 15 дополнительного биполярного транзистора ко входу буферного усилителя 11;K y2 is the transmission coefficient of voltage from the base of the first 15 additional bipolar transistor to the input of the
Ky11≈1 - коэффициент передачи по напряжению буферного усилителя 11.K y11 ≈1 is the voltage transfer coefficient of the
При этомWherein
где Rэкв.сз - эквивалентное сопротивление в цепи стока первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом;where R eq.sz - equivalent resistance in the drain circuit of the first 3 input field-effect transistor with a control pn junction;
SДК - крутизна преобразования напряжения на входе 2 в приращение тока стока первого 3 входного полевого транзистора с управляющим р-n переходом.S DC - the steepness of the conversion of voltage at
Для Ky2 можно найтиFor K y2, one can find
где rэ=rэ15=rэ19 - дифференциальное сопротивление эмиттерных переходов первого 15 и четвертого 19 дополнительных биполярных транзисторов;where r e = r e15 = r e19 is the differential resistance of the emitter junctions of the first 15 and fourth 19 additional bipolar transistors;
Rэкв.11 - эквивалентное сопротивление во входной цепи буферного усилителя 11;R equiv. 11 is the equivalent resistance in the input circuit of the
ϕт=26 мВ - температурный потенциал;ϕ t = 26 mV - temperature potential;
- статически ток коллектора первого 15 и четвертого 19 дополнительных биполярных транзисторов. - statically collector current of the first 15 and fourth 19 additional bipolar transistors.
Эквивалентное сопротивление Rэкв.сз определяется уравнением:Equivalent resistance R eq.sz is determined by the equation:
где yвых.3 - выходная проводимость первого 3 полевого транзистора с управляющим р-n переходом по цепи стока;where y oy.3 - the output conductivity of the first 3 field-effect transistor with a control pn junction along the drain circuit;
yвх.15, yвх.16, yвх.17 - входные проводимости по цепи базы первого 15, второго 16 и третьего 17 дополнительных биполярных транзисторов;y input 15 , y input 16 , y input 17 - input conductivity along the base circuit of the first 15, second 16 and third 17 additional bipolar transistors;
y18 - выходная проводимость первого 18 дополнительного токостабилизирующего двухполюсника.y 18 is the output conductivity of the first 18 additional current-stabilizing bipolar.
Приближенно можно считать, чтоIt can be approximately assumed that
где β=β15≈β16≈β17 - коэффициент усиления по току базы транзисторов 15, 16, 17;where β = β 15 ≈β 16 ≈β 17 is the current gain of the base of
ϕт=26 мВ - температурный потенциал;ϕ t = 26 mV - temperature potential;
- статический ток эмиттера транзисторов 15, 16, 17, 19, 20, 21. - static current of the emitter of
Таким образом, общий коэффициент усиления МОУThus, the overall gain of the MOA
Анализ полученных выше уравнений показывает, что в заявляемом МОУ фиг. 2 коэффициент усиления по напряжению достигает значений 60-80 дБ. В схеме фиг. 3, соответствующей п. 2 формулы изобретения, этот параметр Ky принимает значение порядка 100 дБ, что достаточно для его многих применений. Данные выводы подтверждаются результатами компьютерного моделирования фиг. 5 и фиг. 8.An analysis of the above equations shows that in the claimed MOU of FIG. 2, the voltage gain reaches 60-80 dB. In the circuit of FIG. 3, corresponding to
Таким образом, предлагаемый МОУ с двухкаскадной архитектурой имеет достаточно высокое усиление по напряжению (фиг. 8) - около 100 дБ и близкое к нулю напряжение смещения нуля (Uсм) (фиг. 9) (при отсутствии разброса параметров элементов и идеальных токовом зеркале 9 и буферном усилителе 11).Thus, the proposed MOC with a two-stage architecture has a fairly high voltage gain (Fig. 8) - about 100 dB and a zero bias voltage (U cm ) close to zero (Fig. 9) (in the absence of a dispersion of the parameters of the elements and ideal
Представленный выше расчет параметров и компьютерное моделирование позволяют сделать вывод о том, что предлагаемое устройство имеет существенные преимущества в сравнении с известным по коэффициенту усиления в разомкнутом включении и может найти широкое применение в прецизионных системах преобразования радиотехнических сигналов.The above calculation of parameters and computer simulation allow us to conclude that the proposed device has significant advantages in comparison with the known gain in open switching and can be widely used in precision systems for converting radio signals.
Источники информацииInformation sources
1. Патент WO 03/04328, фиг. 6.1. Patent WO 03/04328, FIG. 6.
2. Патентная заявка US 2008/0186091, фиг. 4.2. Patent application US 2008/0186091, FIG. four.
3. Патент US 6469576, фиг. 23. US Pat. No. 6,496,576; FIG. 2
4. Патент US 7205799, фиг. 4, фиг. 5.4. Patent US 7205799, FIG. 4, FIG. 5.
5. A.c. СССР 537435, фиг.1.5. A.c. USSR 537435, Fig. 1.
6. Патент US 6388519, фиг. 36.6. US Pat. No. 6,388,519, FIG. 36.
7. Патентная заявка US 2003/0006841, фиг. 1.7. Patent application US 2003/0006841, FIG. one.
8. Патентная заявка US 2013/0099782, фиг. 2.8. Patent application US 2013/0099782, FIG. 2.
9. Патент US 6255807, фиг. 5.9. Patent US 6,255,807; FIG. 5.
10. Патент US 6400225, фиг. 3.10. US Pat. No. 6,400,225, FIG. 3.
11. Патентная заявка US 2003/0132803, фиг. 7.11. Patent application US 2003/0132803, FIG. 7.
12. Патент US 6977526, фиг. 1.12. US patent 6977526, FIG. one.
13.Патент RU 2517699, фиг.3.13. Patent RU 2517699, Fig.3.
14. The main connection circuits of the radiation-hardened differential difference amplifier based on the bipolar and field effect technological process / N.N. Prokopenko, O.V. Dvomikov, N.V. Butyrlagin, A.V. Bugakova // 2014 12th International conference on actual problems of electronic instrument engineering (APEIE - 2014) proceedings in 7 Volumes; Novosibirsk, October 2-4, 2014. - Novosibirsk State Technical University. - Vol. 1. - P. 29-34 DOI: 10.1109 / APEIE.2014.7040870 (фиг. 2).14. The main connection circuits of the radiation-hardened differential difference amplifier based on the bipolar and field effect technological process / N.N. Prokopenko, O.V. Dvomikov, N.V. Butyrlagin, A.V. Bugakova // 2014 12th International conference on actual problems of electronic instrument engineering (APEIE - 2014) proceedings in 7 Volumes; Novosibirsk, October 2-4, 2014. - Novosibirsk State Technical University. - Vol. 1. - P. 29-34 DOI: 10.1109 / APEIE.2014.7040870 (Fig. 2).
15. Крутчинский, С.Г. Входные каскады дифференциальных и мультидифференциальных операционных усилителей с высоким ослаблением синфазного напряжения [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов, М.С. Цыбин // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем: Сборник трудов. - М.: ИППМ РАН, 2010. - С. 537-542. - ISSN 2078-7707.15. Krutchinsky, S.G. Input stages of differential and multidifferential operational amplifiers with high common-mode voltage attenuation [Text] / S.G. Krutchinsky, A.E. Titov, M.S. Tsybin // Problems of developing promising micro- and nanoelectronic systems: Proceedings. - M .: IPPM RAS, 2010 .-- S. 537-542. - ISSN 2078-7707.
16. Прокопенко Н.Н., Дифференциальные и мультидифференциальные усилители в элементном базисе радиационно-стойкого техпроцесса АБМК_1.5 [Текст] / Прокопенко Н.Н., Серебряков А.И., Бутырлагин Н.В. // Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск «Проблемы управления в топливно-энергетических комплексах и энергосберегающие технологии». 2014. - №5 (154). - С. 58-66.16. Prokopenko NN, Differential and multidifferential amplifiers in the elemental basis of the radiation-resistant process ABMK_1.5 [Text] / Prokopenko NN, Serebryakov AI, Butyrlagin NV // News of SFU. Technical science. Thematic issue “Management Problems in Fuel and Energy Complexes and Energy-Saving Technologies”. 2014. - No. 5 (154). - S. 58-66.
17. Элементная база радиационно-стойких информационно-измерительных систем: монография / Н.Н. Прокопенко, О.В. Дворников, С.Г. Крутчинский; под общ. ред. д.т.н. проф. Н.Н. Прокопенко; ФГБОУ ВПО «Южно-Рос. гос. ун-т. экономики и сервиса». - Шахты: ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2011. - 208 с.17. The element base of radiation-resistant information-measuring systems: monograph / N.N. Prokopenko, O.V. Dvornikov, S.G. Krutchinsky; under the general. ed. Doctor of Technical Sciences prof. N.N. Prokopenko; FSBEI HPE “South-Ros. state un-t economics and service. " - Mines: FSBEI HPE "URGUES", 2011. - 208 p.
18. Основные свойства, параметры и базовые схемы включения мультидифференциальных операционных усилителей с высокоимпедансным узлом / Н.Н. Прокопенко, О.В. Дворников, П.С. Будяков // Электронная техника. Серия 2. Полупроводниковые приборы. Выпуск 2 (233), Москва, ОАО «Пульсар», 2014 г. С. 53-64.18. The main properties, parameters and basic schemes for switching on multi-differential operational amplifiers with a high-impedance node / N.N. Prokopenko, O.V. Dvornikov, P.S. Budyakov // Electronic Engineering.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015155157A RU2615071C1 (en) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Bipolar-field multidifferential operational amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015155157A RU2615071C1 (en) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Bipolar-field multidifferential operational amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2615071C1 true RU2615071C1 (en) | 2017-04-03 |
Family
ID=58507244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015155157A RU2615071C1 (en) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Bipolar-field multidifferential operational amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2615071C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070109043A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Vincent Thiery | Operational amplifier with zero offset |
RU2374756C1 (en) * | 2008-03-20 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Multidifferential amplifer |
RU2523124C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Multi-differential operational amplifier |
RU2568318C1 (en) * | 2014-11-06 | 2015-11-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Донской Государственный Технический Университет" (Дгту) | Multidifferential operating amplifier with low zero offset voltage |
-
2015
- 2015-12-22 RU RU2015155157A patent/RU2615071C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070109043A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Vincent Thiery | Operational amplifier with zero offset |
RU2374756C1 (en) * | 2008-03-20 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Multidifferential amplifer |
RU2523124C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Multi-differential operational amplifier |
RU2568318C1 (en) * | 2014-11-06 | 2015-11-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Донской Государственный Технический Университет" (Дгту) | Multidifferential operating amplifier with low zero offset voltage |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2523124C1 (en) | Multi-differential operational amplifier | |
RU2566963C1 (en) | Differential input stage of high-speed operational amplifier for cmos technological processes | |
RU2710917C1 (en) | Analogue microcircuit output cascade on complementary field-effect transistors with control p-n junction | |
RU2571578C1 (en) | Input stage of multidifferential operational amplifier for radiation-resistant bipolar-field process | |
RU2615071C1 (en) | Bipolar-field multidifferential operational amplifier | |
RU2640744C1 (en) | Cascode differential operational amplifier | |
RU2615068C1 (en) | Bipolar-field differential operational amplifier | |
RU2624585C1 (en) | Low temperature radiation resistant multidifferencial operation amplifier | |
RU2615066C1 (en) | Operational amplifier | |
RU2583760C1 (en) | Bipolar-field operational amplifier | |
RU2595927C1 (en) | Bipolar-field operational amplifier | |
RU2615070C1 (en) | High-precision two-stage differential operational amplifier | |
RU2621287C2 (en) | Multidifferential operational amplifier | |
RU2642337C1 (en) | Bipolar-field operating amplifier | |
RU2416155C1 (en) | Differential operating amplifier | |
RU2568384C1 (en) | Precision operational amplifier based on radiation resistant bipolar and field process | |
RU2321159C1 (en) | Cascode differential amplifier | |
RU2710846C1 (en) | Composite transistor based on complementary field-effect transistors with control p-n junction | |
RU2687161C1 (en) | Buffer amplifier for operation at low temperatures | |
RU2621289C1 (en) | Two-stage differential operational amplifier with higher gain | |
RU2571579C1 (en) | Precision operational amplifier for radiation-proof bipolar field technological process | |
RU2589323C1 (en) | Bipolar-field operational amplifier | |
RU2571399C1 (en) | Differential amplifier based on radiation-resistant bipolar-field technological process for operation at low temperatures | |
RU2595923C1 (en) | High-speed operational amplifier based on "bent" cascode | |
RU2568318C1 (en) | Multidifferential operating amplifier with low zero offset voltage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171223 |