RU2658818C1 - Дифференциальный преобразователь "напряжение-ток" с широким диапазоном линейной работы - Google Patents

Дифференциальный преобразователь "напряжение-ток" с широким диапазоном линейной работы Download PDF

Info

Publication number
RU2658818C1
RU2658818C1 RU2017116130A RU2017116130A RU2658818C1 RU 2658818 C1 RU2658818 C1 RU 2658818C1 RU 2017116130 A RU2017116130 A RU 2017116130A RU 2017116130 A RU2017116130 A RU 2017116130A RU 2658818 C1 RU2658818 C1 RU 2658818C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
input
output
inverting
voltage
Prior art date
Application number
RU2017116130A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Николаевич Прокопенко
Андрей Алексеевич Игнашин
Дарья Юрьевна Денисенко
Джамиля Адалетовна Мальцева
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Priority to RU2017116130A priority Critical patent/RU2658818C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2658818C1 publication Critical patent/RU2658818C1/ru

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
    • 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
    • H03F3/45174—Mirror types

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электроники и радиотехники и может быть использовано в качестве широкодиапазонного устройства преобразования входного дифференциального напряжения в пропорциональный выходной ток. Технический результат: уменьшение погрешности преобразования входного напряжения дифференциального преобразователя (ДПНТ) в его выходной ток, в т.ч. в диапазоне высоких частот, повышение верхней граничной частоты (fв) ДПНТ, а также повышение выходного сопротивления (rвых) ДПНТ. Результат достигается за счет организации дополнительного быстродействующего канала передачи входных сигналов. Следствием предложенного схемного решения является снижение погрешностей преобразования, а также повышение коэффициента петлевого усиления по напряжению устройств на основе дифференциального преобразователя, например, операционных усилителей, стабилизаторов напряжения и т.п. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Изобретение относится к области электроники и радиотехники и может быть использовано в качестве широкодиапазонного устройства преобразования входного дифференциального напряжения в пропорциональный выходной ток.
Преобразователи «напряжение-ток» являются базовым элементов многих электронных устройств, активных RC-фильтров, интеграторов, генераторов, непрерывных стабилизаторов напряжения, операционных усилителей и т.п. В ряде случаев к ним предъявляются повышенные требования по погрешности преобразования входного напряжения (uвх) в выходной ток (iвых), а также по диапазону рабочих частот.
В современной электронике широко применяются входные дифференциальные каскады, обладающие широким диапазоном линейной работы, т.е. обеспечивающие пропорциональность выходного тока и входного напряжения в широком диапазоне амплитуд входных сигналов (до единиц вольт). Данное качество обеспечивается за счет специальной схемотехники ДК [1-23], а также их работы в режиме класса «АВ». Такие ДК являются основой, например, быстродействующих операционных усилителей, «конвейерных» активных RC-фильтров и т.п.
Ближайшим прототипом (фиг. 1) заявляемого устройства является дифференциальный преобразователь «напряжение-ток» (ДПНТ), представленный на стр. 205 (рис. 3.78) в справочнике В.И. Эннс, Ю.М. Кобзев. Проектирование аналоговых КМОП-микросхем. - М.: Горячая линия-Телеком. - 2005. - 454 с. Он содержит входной дифференциальный каскад 1 с первым 2 и вторым 3 входами, первый 4 и второй 5 противофазные токовые выходы входного дифференциального каскада 1, согласованные с первой 6 шиной источника питания, третий 7 и четвертый 8 противофазные токовые выходы входного дифференциального каскада 1, согласованные со второй 9 шиной источника питания, причем первый 4 токовый выход входного дифференциального каскада 1 синфазен с его третьим 7 токовым выходом, а второй 5 токовый выход входного дифференциального каскада 1 синфазен с его четвертым 8 токовым выходом, первое 10 токовое зеркало, согласованное со второй 9 шиной источника питания, вход которого соединен с третьим 7 токовым выходом входного дифференциального каскада 1, второе 11 токовое зеркало, согласованное с первой 6 шиной источника питания, токовый выход устройства 12, причем входной дифференциальный каскад 1 имеет широкий диапазон линейной работы (диапазон линейного преобразования uвх в токи первого 4, второго 5, третьего 7 и четвертого 8 токовых выходов).
Существенный недостаток известного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает высокую статическую точность преобразования входного напряжения (uвх) в выходной ток (iвых), а также характеризуется повышенными погрешностями преобразования входных сигналов в iвых на высоких частотах. Эти недостатки обусловлены свойствами архитектуры ДПНТ-прототипа, которая несимметрична для разных полярностей uвх. Действительно, выходной ток iн известного устройства фиг. 1 зависит от коэффициента усиления по току Ki разного количества токовых зеркал (ТЗ) (для положительной полярности - одним ТЗ, а для отрицательной - двумя ТЗ). Учитывая, что Ki в практических схемах отличается от единицы, это приводит к значительным погрешностям преобразования сигналов положительной и отрицательной полярностей.
Основная задача предлагаемого изобретения состоит в уменьшении погрешности преобразования входного напряжения ДПНТ в его выходной ток, в т.ч. в диапазоне высоких частот.
Первая дополнительная задача - повышение верхней граничной частоты (fв) ДПНТ за счет организации дополнительного быстродействующего канала передачи входных сигналов.
Вторая дополнительная задача - повышение выходного сопротивления (rвых) ДПНТ и, как следствие, снижение погрешностей преобразования, а также повышение коэффициента петлевого усиления по напряжению устройств на его основе, например, операционных усилителей, стабилизаторов напряжения и т.п.
Поставленная задача достигается тем, что в дифференциальном преобразователе «напряжение-ток» фиг. 1, содержащем входной дифференциальный каскад 1 с первым 2 и вторым 3 входами, первый 4 и второй 5 противофазные токовые выходы входного дифференциального каскада 1, согласованные с первой 6 шиной источника питания, третий 7 и четвертый 8 противофазные токовые выходы входного дифференциального каскада 1, согласованные со второй 9 шиной источника питания, причем первый 4 токовый выход входного дифференциального каскада 1 синфазен с его третьим 7 токовым выходом, а второй 5 токовый выход входного дифференциального каскада 1 синфазен с его четвертым 8 токовым выходом, первое 10 токовое зеркало, согласованное со второй 9 шиной источника питания, вход которого соединен с третьим 7 токовым выходом входного дифференциального каскада 1, второе 11 токовое зеркало, согласованное с первой 6 шиной источника питания, токовый выход устройства 12, причем входной дифференциальный каскад 1 имеет широкий диапазон линейной работы, предусмотрены новые элементы и связи - в схему введены первый 13 и второй 14 неинвертирующие повторители тока, выходы которых объединены и подключены к токовому выходу устройства 12, вход первого 13 неинвертирующего повторителя тока соединен с выходом второго 11 токового зеркала и вторым 5 токовым выходом входного дифференциального каскада 1, вход второго 14 неинвертирующего повторителя тока соединен с выходом первого 10 токового зеркала и подключен к четвертому 8 токовому выходу входного дифференциального каскада 1, а первый 4 токовый выход входного дифференциального каскада 1 соединен со входом второго 11 токового зеркала.
На чертеже фиг. 1 показана схема ДПНТ-прототипа.
На чертеже фиг. 2 показана схема входного дифференциального каскада 1, который используется в ДПНТ-прототипе.
На чертеже фиг. 3 приведен другой вариант построения входного дифференциального каскада 1 с расширенным диапазоном линейной работы, который широко используется во многих известных преобразователях «напряжение-ток» [1-23].
На чертеже фиг. 4 представлена функциональная схема заявляемого ДПНТ в соответствии с п. 1, п. 2 и п. 3 формулы изобретения.
На чертеже фиг. 5 представлена функциональная схема заявляемого ДПНТ в соответствии с п. 4, а на чертеже фиг. 6 - п. 5 формулы изобретения.
Чертеж фиг. 7 соответствует п.6 формулы изобретения.
На чертеже фиг. 8 приведен пример построения операционного усилителя на основе заявляемого устройства (соответствующего п.5 формулы изобретения).
На чертеже фиг. 9 приведен пример построения операционного усилителя на основе заявляемого устройства фиг. 8 с конкретным выполнением выходного буферного усилителя 32.
Дифференциальный преобразователь «напряжение-ток» с широким диапазоном линейной работы фиг. 4 содержит входной дифференциальный каскад 1 с первым 2 и вторым 3 входами, первый 4 и второй 5 противофазные токовые выходы входного дифференциального каскада 1, согласованные с первой 6 шиной источника питания, третий 7 и четвертый 8 противофазные токовые выходы входного дифференциального каскада 1, согласованные со второй 9 шиной источника питания, причем первый 4 токовый выход входного дифференциального каскада 1 синфазен с его третьим 7 токовым выходом, а второй 5 токовый выход входного дифференциального каскада 1 синфазен с его четвертым 8 токовым выходом, первое 10 токовое зеркало, согласованное со второй 9 шиной источника питания, вход которого соединен с третьим 7 токовым выходом входного дифференциального каскада 1, второе 11 токовое зеркало, согласованное с первой 6 шиной источника питания, токовый выход устройства 12, причем входной дифференциальный каскад 1 имеет широкий диапазон линейной работы. В схему введены первый 13 и второй 14 неинвертирующие повторители тока, выходы которых объединены и подключены к токовому выходу устройства 12, вход первого 13 неинвертирующего повторителя тока соединен с выходом второго 11 токового зеркала и вторым 5 токовым выходом входного дифференциального каскада 1, вход второго 14 неинвертирующего повторителя тока соединен с выходом первого 10 токового зеркала и подключен к четвертому 8 токовому выходу входного дифференциального каскада 1, а первый 4 токовый выход входного дифференциального каскада 1 соединен со входом второго 11 токового зеркала.
На чертеже фиг. 4, в соответствии с п. 2 формулы изобретения, первый 13 и второй 14 неинвертирующие повторители тока выполнены в виде каскадов с общей базой на транзисторах 15, 16 с цепями установления статического режима в виде источников вспомогательного напряжения 18 и 19. Двухполюсник 17 в схеме фиг. 4 моделирует свойства нагрузки, которая подключается к токовому выходу 12.
На чертеже фиг. 4, в соответствии с п. 3 формулы изобретения, между первой 6 шиной источника питания и входом первого 13 неинвертирующего повторителя тока включен первый 20 дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, а между второй 9 шиной источника питания и входом второго 14 неинвертирующего повторителя тока включен второй 21 токостабилизирующий двухполюсник.
На чертеже фиг. 5, в соответствии с п. 4 формулы изобретения, первый 13 и второй 14 неинвертирующие повторители тока выполнены в виде каскадов с общим затвором на транзисторах 22 и 23.
На чертеже фиг. 6, в соответствии с п. 5 формулы изобретения, вход первого 13 неинвертирующего повторителя тока соединен с эмиттером первого 24 дополнительного биполярного транзистора, коллектор которого подключен к первой 6 шине источника питания, база соединена с первой 25 вспомогательной цепью смещения потенциалов, вход второго 14 неинвертирующего повторителя тока соединен с эмиттером второго 26 дополнительного биполярного транзистора, коллектор которого подключен ко второй 9 шине источника питания, а база соединена со второй 27 вспомогательной цепью смещения потенциалов.
На чертеже фиг. 7, в соответствии с п. 6 формулы изобретения, вход первого 13 неинвертирующего повторителя тока соединен с истоком первого 28 дополнительного полевого транзистора, сток которого подключен к первой 6 шине источника питания, затвор соединен с третьей 29 вспомогательной цепью смещения потенциалов, вход второго 14 неинвертирующего повторителя тока соединен с истоком второго 30 дополнительного полевого транзистора, сток которого подключен ко второй 9 шине источника питания, а затвор соединен с четвертой 31 вспомогательной цепью смещения потенциалов.
На чертеже фиг. 8 токовый выход устройства 12 связан со входом дополнительного буферного усилителя 32, имеющего потенциальный выход 33. Устойчивость схемы обеспечивается корректирующим конденсатором 34.
На чертеже фиг. 9 второе 11 токовое зеркало реализовано на транзисторах 35, 36, а первое 10 токовое зеркало содержит транзисторы 37, 38. Выходной буферный усилитель 32 (фиг. 8) содержит входных транзисторы 39, 40 и выходные транзисторы 41, 42. Конденсаторы 43 и 44 моделируют паразитные емкости цепи баз транзисторов 41 и 42. Для повышения быстродействия буферного усилителя введены транзисторы 45 и 46, форсирующие процессы перезаряда паразитных конденсаторов 43 и 44.
Рассмотрим работу схемы фиг. 4.
Статический режим транзисторов 15 и 16 в схеме фиг. 4 устанавливается соответственно первым 20 и вторым 21 токостабилизирующими двухполюсниками. При этом входной дифференциальный каскад 1, а также первое 10 и второе 11 токовые зеркала (при их коэффициенте передачи по току Кi=-1) не влияют на работу первого 13 и второго 14 неинвертирующих повторителей тока на постоянном токе. Это позволяет за счет выбора первого 20 и второго 21 токостабилизирующих двухполюсников устанавливать заданный статический режим первого 13 и второго 14 неинвертирующих повторителей тока, существенно влияющий на частотный диапазон выходной подсхемы заявляемого устройства.
Заявляемое устройство фиг. 4 характеризуется малой выходной проводимостью (повышенным выходным сопротивлением, rвых), т.к.
Figure 00000001
где
Figure 00000002
- сопротивления коллектор-база транзисторов 15 и 16;
μ15, μ16 - коэффициенты внутренней обратной связи транзисторов 15 и 16 в схеме с общей базой (μ15=μ15=10-3-10-4);
Rэ13, Rэ14 - эквивалентные сопротивления в цепи входов первого 13 и второго 14 неинвертирующих повторителей тока.
Причем
Figure 00000003
где Ri11, Ri10 - выходные сопротивления соответствующих первого 10 и второго 11 токовых зеркал.
Из последних уравнений (1), (2) следует, что эквивалентное выходное сопротивление заявляемого устройства rвых практически не зависит от выходных сопротивлений первого 10 и второго 11 токовых зеркал. Это объясняется тем, что данная составляющая rвых определяется формулой
Figure 00000004
В ДПНТ-прототипе
Figure 00000005
Это является важным достоинством заявляемого ДПНТ, т.к. оно позволяет снизить погрешность преобразования, а в частных случаях получить более высокие значения коэффициента усиления по напряжению, например, в операционных усилителях (фиг. 8, фиг. 9) и, особенно, в тех случаях, которые соответствуют фиг. 5 и фиг. 7.
Приращения токов в цепи токовых выходов первого 4, второго 5, третьего 7 и четвертого 8 токовых выходов входного дифференциального каскада 1 определяются формулами
Figure 00000006
где
Figure 00000007
- проводимости передачи входного дифференциального напряжения в первый 4, второй 5, а также четвертый 8 и третий 7 токовые выходы входного дифференциального каскада 1.
На основании закона Кирхгофа можно составить следующие уравнения для приращений входных токов первого 13 и второго 14 неинвертирующих повторителей тока
Figure 00000008
где Ki10 и Ki11 - коэффициенты передачи по току первого 10 и второго 11 токовых зеркал.
Поэтому токи i1 (+) и i2 (-) практически без изменений передаются на выход устройства 12, образуя ток нагрузки:
Figure 00000009
где α15≤1 и α16≤1 - коэффициенты передачи по току эмиттера транзисторов 15 и 16. Заметим, что в случае применения полевых транзисторов (фиг. 5, фиг. 7) эти коэффициенты равны единице (α15=α16=1). Поэтому
Figure 00000010
Таким образом, заявляемый ДПНТ обеспечивает высокую линейность преобразования входного напряжения в выходной ток устройства, которая определяется свойствами дифференциального каскада 1, а также одинаковым числом применяемых токовых зеркал (10 и 11).
Особенность заявляемого ДПНТ - наличие быстродействующего канала передачи выходного тока входного дифференциального каскада 1 - от второго 5 токового выхода на выход устройства через каскад с общей базой на транзисторе 15, а также от четвертого 8 токового выхода через каскад с общей базой на транзисторе 16. Известно, что такое включение является наиболее быстродействующим и оно способствует повышению верхней граничной частоты fв. Такой быстродействующий канал в ДПНТ-прототипе отсутствует - его высокочастотные свойства определяются инерционностью первого 10 и второго 11 токовых зеркал.
Для исключения нелинейных режимов работы заявляемой схемы предусмотрены соответствующие первый 24 и второй 26 дополнительные биполярные транзисторы (фиг. 6) или первый 28 и второй 30 дополнительные полевые транзисторы (фиг. 7). В статическом режиме данные элементы находятся в отсечке и не влияют на работу схемы. Второй 26 дополнительный биполярный транзистор открывается при положительном приращении входного напряжения и, поэтому, большой ток четвертого 8 токового выхода входного дифференциального каскада 1
Figure 00000011
замыкается через второй 26 дополнительный биполярный транзистор на вторую 9 шину питания.
Напряжения первой 25 и второй 27 вспомогательных цепей смещения потенциалов ограничивают диапазон изменения потенциала на входах первого 13 и второго 14 неинвертирующих повторителей тока. Если этого не сделать, то входной дифференциальный каскад 1 может войти в нелинейный режим (режим насыщения его выходных транзисторов), что нарушит его работоспособность.
В частном случае напряжения на первой 25 и второй 27 вспомогательных цепях смещения потенциалов могут совпадать с соответствующими напряжениями источников вспомогательных напряжений 18 и 19. Для данного случая изменение потенциалов на входах первого 13 и второго 14 неинвертирующих повторителей тока не будут превышать 1,4 В, что позволяет предотвратить переход в нелинейный режим выходных цепей входного дифференциального каскада 1.
Схемы фиг. 8 и фиг. 9, которые иллюстрируют применение заявляемого ДПНТ, соответствуют включению заявляемого устройства в быстродействующем операционном усилителе (ОУ). Как показывает компьютерное моделирование, благодаря применению разработанного ДПНТ максимальная скорость нарастания выходного напряжения ОУ фиг. 8 (фиг. 9) может достигать 1000-2000 В/мкс (для техпроцесса XFab).
Кроме этого, заявляемый ДПНТ обеспечивает (в сравнении с ДПНТ-прототипом) более высокий коэффициент усиления по напряжению на 20-40 дБ при его применении в схемах операционных усилителей, непрерывных стабилизаторов напряжения и т.п.
За счет организации передачи входного сигнала по высокочастотному (каскодному) каналу на основе схем с общей базой (транзисторы 15, 16) повышается верхняя граничная частота fв.
Таким образом, заявляемый преобразователь «напряжение-ток» имеет существенные преимущества в сравнении с известными устройствами.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Патент US 5122759, fig. 8
2. Патент US 5485119
3. Патент US 6437645
4. Патент US 3688538, fig. 1
5. Патент US 6249153, fig. 5
6. Патент US 5374897, fig. 6
7. Патент US 5343164, fig. 3
8. Авт. свид. СССР 1045349, фиг. 1
9. Патент US 4612513, fig. 3
10. Патент US 4783637, fig. 1
11. Патент US 4757273
12. Патент US 4229705
13. Патент US 4357578
14. Патент RU 2277753
15. Патентная заявка US 2006/0061491, fig. 7
16. Патент RU 2248085
17. Патент US 4902984, fig. 4
18. Патент US 6407588
19. Патент US 6486736
20. Патент RU 2292635, fig. 2
21. Патент US 7646243, fig. 1
22. Subhajit Sen and Bosco Leung. A Class-AB High-Speed Low-Power Operational Amplifier in BiCMOS Technology // IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 31, No. 9, September 1996, pp. 1325-1330
23. H.H. Kuntman and A. Uygur, "New possibilities and trends in circuit design for analog signal processing," 2012 International Conference on Applied Electronics, Pilsen, 2012, pp. 1-9.

Claims (6)

1. Дифференциальный преобразователь «напряжение-ток» с широким диапазоном линейной работы, содержащий входной дифференциальный каскад (1) с первым (2) и вторым (3) входами, первый (4) и второй (5) противофазные токовые выходы входного дифференциального каскада (1), согласованные с первой (6) шиной источника питания, третий (7) и четвертый (8) противофазные токовые выходы входного дифференциального каскада (1), согласованные со второй (9) шиной источника питания, причем первый (4) токовый выход входного дифференциального каскада (1) синфазен с его третьим (7) токовым выходом, а второй (5) токовый выход входного дифференциального каскада (1) синфазен с его четвертым (8) токовым выходом, первое (10) токовое зеркало, согласованное со второй (9) шиной источника питания, вход которого соединен с третьим (7) токовым выходом входного дифференциального каскада (1), второе (11) токовое зеркало, согласованное с первой (6) шиной источника питания, токовый выход устройства (12), причем входной дифференциальный каскад (1) имеет широкий диапазон линейной работы, отличающийся тем, что в схему введены первый (13) и второй (14) неинвертирующие повторители тока, выходы которых объединены и подключены к токовому выходу устройства (12), вход первого (13) неинвертирующего повторителя тока соединен с выходом второго (11) токового зеркала и вторым (5) токовым выходом входного дифференциального каскада (1), вход второго (14) неинвертирующего повторителя тока соединен с выходом первого (10) токового зеркала и подключен к четвертому (8) токовому выходу входного дифференциального каскада (1), а первый (4) токовый выход входного дифференциального каскада (1) соединен со входом второго (11) токового зеркала.
2. Дифференциальный преобразователь «напряжение-ток» с широким диапазоном линейной работы по п. 1, отличающийся тем, что первый (13) и второй (14) неинвертирующие повторители тока выполнены в виде каскадов с общей базой.
3. Дифференциальный преобразователь «напряжение-ток» с широким диапазоном линейной работы по п. 1, отличающийся тем, что между первой (6) шиной источника питания и входом первого (13) неинвертирующего повторителя тока включен первый (20) дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, а между второй (9) шиной источника питания и входом второго (14) неинвертирующего повторителя тока включен второй (21) токостабилизирующий двухполюсник.
4. Дифференциальный преобразователь «напряжение-ток» с широким диапазоном линейной работы по п. 1, отличающийся тем, что первый (13) и второй (14) неинвертирующие повторители тока выполнены в виде каскадов с общим затвором.
5. Дифференциальный преобразователь «напряжение-ток» с широким диапазоном линейной работы по п. 2, отличающийся тем, что вход первого (13) неинвертирующего повторителя тока соединен с эмиттером первого (24) дополнительного биполярного транзистора, коллектор которого подключен к первой (6) шине источника питания, а база соединена с первой (25) вспомогательной цепью смещения потенциалов, вход второго (14) неинвертирующего повторителя тока соединен с эмиттером второго (26) дополнительного биполярного транзистора, коллектор которого подключен ко второй (9) шине источника питания, а база соединена со второй (27) вспомогательной цепью смещения потенциалов.
6. Дифференциальный преобразователь «напряжение-ток» с широким диапазоном линейной работы по п. 4, отличающийся тем, что вход первого (13) неинвертирующего повторителя тока соединен с истоком первого (28) дополнительного полевого транзистора, сток которого подключен к первой (6) шине источника питания, затвор соединен с третьей (29) вспомогательной цепью смещения потенциалов, вход второго (14) неинвертирующего повторителя тока соединен с истоком второго (30) дополнительного полевого транзистора, сток которого подключен ко второй (9) шине источника питания, а затвор соединен с четвертой (31) вспомогательной цепью смещения потенциалов.
RU2017116130A 2017-05-05 2017-05-05 Дифференциальный преобразователь "напряжение-ток" с широким диапазоном линейной работы RU2658818C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116130A RU2658818C1 (ru) 2017-05-05 2017-05-05 Дифференциальный преобразователь "напряжение-ток" с широким диапазоном линейной работы

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116130A RU2658818C1 (ru) 2017-05-05 2017-05-05 Дифференциальный преобразователь "напряжение-ток" с широким диапазоном линейной работы

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658818C1 true RU2658818C1 (ru) 2018-06-22

Family

ID=62713618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017116130A RU2658818C1 (ru) 2017-05-05 2017-05-05 Дифференциальный преобразователь "напряжение-ток" с широким диапазоном линейной работы

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2658818C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739213C1 (ru) * 2020-06-08 2020-12-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Донской государственный технический университет» (ДГТУ) Широкополосный преобразователь «напряжение-ток» на полевых транзисторах с управляющим p-n переходом

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4390850A (en) * 1981-03-16 1983-06-28 Motorola, Inc. Operational amplifier having improved slew rate/bandwidth characteristics
SU1259473A1 (ru) * 1984-10-10 1986-09-23 Ярославское научно-производственное объединение "Электронприбор" Всесоюзного производственного объединения "Союзтехноприбор" Дифференциальный преобразователь напр жение-ток
US5389893A (en) * 1991-04-25 1995-02-14 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Circuit for a controllable amplifier
US5521552A (en) * 1995-06-06 1996-05-28 Analog Devices, Inc. Bipolar micro-power rail-to-rail amplifier
US5900779A (en) * 1996-06-13 1999-05-04 Vtc, Inc. Differential transimpedance amplifier
RU2292636C1 (ru) * 2005-07-21 2007-01-27 ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) Дифференциальный усилитель с повышенным ослаблением синфазного сигнала
RU2307459C1 (ru) * 2006-03-13 2007-09-27 ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) Дифференциальный усилитель класса ав
RU2319296C1 (ru) * 2006-08-03 2008-03-10 ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) Быстродействующий дифференциальный усилитель
RU2321159C1 (ru) * 2006-10-09 2008-03-27 ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) Каскодный дифференциальный усилитель
RU2331964C1 (ru) * 2007-05-21 2008-08-20 ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) Преобразователь "напряжение-ток"
EP1351381B1 (en) * 2002-04-02 2008-08-27 Northrop Grumman Corporation Rail-to-rail charge pump circuit
RU2513489C2 (ru) * 2012-08-24 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") Мутильдифференциальный операционный усилитель

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4390850A (en) * 1981-03-16 1983-06-28 Motorola, Inc. Operational amplifier having improved slew rate/bandwidth characteristics
SU1259473A1 (ru) * 1984-10-10 1986-09-23 Ярославское научно-производственное объединение "Электронприбор" Всесоюзного производственного объединения "Союзтехноприбор" Дифференциальный преобразователь напр жение-ток
US5389893A (en) * 1991-04-25 1995-02-14 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Circuit for a controllable amplifier
US5521552A (en) * 1995-06-06 1996-05-28 Analog Devices, Inc. Bipolar micro-power rail-to-rail amplifier
US5900779A (en) * 1996-06-13 1999-05-04 Vtc, Inc. Differential transimpedance amplifier
EP1351381B1 (en) * 2002-04-02 2008-08-27 Northrop Grumman Corporation Rail-to-rail charge pump circuit
RU2292636C1 (ru) * 2005-07-21 2007-01-27 ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) Дифференциальный усилитель с повышенным ослаблением синфазного сигнала
RU2307459C1 (ru) * 2006-03-13 2007-09-27 ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) Дифференциальный усилитель класса ав
RU2319296C1 (ru) * 2006-08-03 2008-03-10 ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) Быстродействующий дифференциальный усилитель
RU2321159C1 (ru) * 2006-10-09 2008-03-27 ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) Каскодный дифференциальный усилитель
RU2331964C1 (ru) * 2007-05-21 2008-08-20 ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) Преобразователь "напряжение-ток"
RU2513489C2 (ru) * 2012-08-24 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") Мутильдифференциальный операционный усилитель

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739213C1 (ru) * 2020-06-08 2020-12-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Донской государственный технический университет» (ДГТУ) Широкополосный преобразователь «напряжение-ток» на полевых транзисторах с управляющим p-n переходом

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Smith et al. Low voltage integrators for high-frequency CMOS filters using current mode techniques
Ferri et al. Low-voltage low-power CMOS current conveyors
Yang et al. A low-distortion BiCMOS seventh-order Bessel filter operating at 2.5 V supply
Nauta et al. Analog line driver with adaptive impedance matching
RU2684489C1 (ru) Буферный усилитель на комплементарных полевых транзисторах с управляющим p-n переходом для работы при низких температурах
Nagar et al. Single OTRA based two quadrant analog voltage divider
JP6474111B2 (ja) 高調波相殺を備えた差動サンプリング回路
RU2658818C1 (ru) Дифференциальный преобразователь "напряжение-ток" с широким диапазоном линейной работы
RU2346388C1 (ru) Дифференциальный усилитель
RU2416146C1 (ru) Дифференциальный усилитель с повышенным коэффициентом усиления
RU2626667C1 (ru) Многоканальный быстродействующий операционный усилитель
CN115498970A (zh) 放大电路、差分放大电路和放大器
CN108702135B (zh) 放大器装置和开关电容积分器
KR100618354B1 (ko) 교차 연결된 트랜지스터를 이용하는 초광대역 필터
Burger et al. A 100 dB, 480 MHz OTA in 0.7/spl mu/m CMOS for sampled-data applications
RU2293433C1 (ru) Дифференциальный усилитель с повышенным ослаблением входного синфазного сигнала
RU2396698C1 (ru) Дифференциальный усилитель
RU2621289C1 (ru) Двухкаскадный дифференциальный операционный усилитель с повышенным коэффициентом усиления
Cleber et al. A new low power and all-MOS voltage-to-current converter for current mode ADCs with high linearity, high bandwidth and rail-to-rail input range
Popa High accuracy CMOS multifunctional structure for analog signal processing
Zele et al. Fully-differential CMOS current-mode circuits and applications
CN210405325U (zh) 功率检测器
CN112825003B (zh) 放大装置以及电压电流转换装置
RU2394360C1 (ru) Каскодный дифференциальный усилитель с повышенным входным сопротивлением
RU2729172C1 (ru) Усилитель напряжения с повышенной линейностью

Legal Events

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

Effective date: 20190506