SU1061244A1 - Дифференциальный усилитель - Google Patents

Abstract

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий входной и выходной дифференциальные каскады, каждое плечо которых выполнено на последовательно соединенных основном транзисторе и первом и втором транзисторах динамических нагрузок, причем затвор основного транзистора первого плеча выходного дифференциального каскгща соединен со стоком основного транзистора второго йлеча входного дифференциального каскада, а затвор основного транзистора второго плеча выходного дифференциального каскада соединен со стоком.основного транзистора первого плеча входного дифференциального каскада, затворы и стоки всех вторах транзисторов динамических нагрузок и первых транзисторов динамических нагрузок выходного дифференциального каскада объединены , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  коэффициента ослаблени  синфазного сигна-i ла затворы первых транзисторов намических нагрузок одноименных плеч входного и выходного, дифференциальС ных каскадов соединены между собой. ччирк-. о: 4

Description

Изобретение относитс  к микроэлектронике и полупроводниковой технике и может быть использовано в интегральных схемах (ИС) на полевых транзисторах.

Известен дифференциальный усилитель , содержащий входной и выходной дифференциальные каскады с динамической нагрузкой Cl3.

Недостатком известного усилител   вл етс  низкий коэффициент ослаблеНИН синфазного сигнала (КОСС).

Наиболее близким к изобретению  вл етс  дифференциальный, усилитель, содержащий входной и выходной дифференциальные каскады, каждое плечо которых выполнено на последовательно соединенных основном транзисторе и первом И втором транзисторах динамической нагрузки, причем затвор основного транзистора первого плеча выходного дифференциального каскада соединен со стоком основного транзистора второго плеча входного дифференциального каскада, а затвор основного транзистора второго плеча выходного дифференциального каскада соединен со стоком основного транзистора первого плеча входного дифференциального каскада, затворы и стоки всех вторых транзисторов динамических нагрузок и первых транзисторов динамических нагрузок выходного дифференциального каскада объединены .

Недостатком данного дифференциального усилител   вл етс  низкий КОСС.

Цель изобретени  - увеличение КОСС.

Дл  достижени  цели в дифференциальном усилителе, содержащем входной и выходной дифференциальные каскады, каждое плечо которых выполнено на последовательно соединенных основном транзисторе и первом и втором транзисторах динамических нагрузок, причем затвор основного транзистора первого плеча выходного дифференциального каскада соединен со стоком основного транзистора второго плеча входного дифференциального каскада, а затвор основного транзистора второго плеча выходного дифференциального каскада соединен со стоком основного транзистора первого плеча входного дифференциального каскада, затворы и стоки всех вторых транзисторов динамических нагрузок и первых транзисторов динамических, нагрузок выходного дифф.еренциального каскада объединены, затворы первых транзисторов динамических нагрузок одноименных плеч входного и выходного дифференциальных каскадов соединены между собой.

На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого дифференциального усилител .

Дифференциальный усилитель содержит входной дифференциальный каскад (ДК), выполненный на основных транзисторах 1 и 2 и транзис торах 3-6 динамических нагрузок, и выходной ДК выполненный на основных транзисторах 7; 8 и транзисторах 9-12 динамических нагрузок.

Дифференциальный усилитель работает следующим образом.

Входной дифференциальный сигнал подаетс  на затворы основных транзисторов 1 и 2,  вл ющиес  входами дифференциального усилител . Динамической нагрузкой первого плеча входного дифференциального каскада  вл етс  сопротивление последовательно соединенных транзисторов 5 и 3, второго плеча входного ДК - сопцотивлёние транзисторов 6 и 4. Применение динамических нагрузок, состо щих из двух последовательно соединенных транзисторов, позвол ет повысить коэффициент усилени  ДК и сократить площадь, занимаемую транзисторами динамической нагрузки на полупроводниковом кристалле. Усиленные входным ДК сигналы со стоков основньлх транзисторов 1 и 2 подаютс  на затворы основных транзисторов 8 и 9 соответственно . Нагрузкой плеч выходного ДК также  вл ютс  сопротивлени  .двух последовательно соединенных транзисторов 11 и 9, 12 и 10. В отсутствие дифференциальных сигналов на входе дифференциального усилител  реж1-1мы работы ДК по посто нному току идентичны. Это приводит к равенству посто нного напр жени  на стоках транзисторов 5 и 6 напр жению на затворах этих же транзисторов. При наличии дифференциального сигнала на затворах основных транзисторов 1 и 2, на их стоках, по вл етс  инБентированна  дифференциальна  составл юща . Дифференциальна  составл юща  на стоке основного транзистора 8 синфазна напр жению на затворе., основного транзистора 1. Дифференциальна  составл юща  напр жени  на стоке транзистора 12 также синфазна напр жению на затворе основного транзистора 1 и противофазна напр жению на затворе основного транзистора 2. Сток транзистора 12 соединен с затвором транзистора 6, поэтому напр жение на затворах основного транзистора 2 и транзистора 6 мен ютс  противофазно . Это приводит к дополнительному изменению напр жени  на стоке основного транзистора 2, т.е. осуществл етс  положительна  обратна  св зь по дифференциальной составл - ющей. В силу симметрии плеч ДК, а также св зей между ними, положительна  св зь по дифференциальной составл ющей воздействует на оба плеча каскадов. 3 10612 Если на вход дифференциального усилител  воздействует синфазна  составл юща ; то в силу идентичности плеч обоих да потенциалы на стоках транзисторов 11 и 12 мен ютс  одновременно , поэтому схема может быть закГенана эквивалентной, получающейс  при соединении затвора транзистора 5 со стоком транзистора 12. С«нфазна  составл юща  на стоке основнОго транзистора 1 прртидофазна вхоД-iO ному сигналу, синфазна  составл юща  на стоке транзистора 12 (а следовательно и на стоке транзистора 11) синфазна входному сигналу. Это озна4 чает, что напр жени , воздействующие на эатво жд основного транзистора 1 и транзистора 5, а также основного транзистора 2 и транзистора б синфазны , следовательно, обратна  св зь по синфазной составл ющей  вл етс  отрицательной, Таким образом, в предлагаемом дифференциальном усилителе коэффици .ент ослаблени  синфазного сигнала увеличиваетс  как за счет роста коэффициента усилени  дифференциального сигнала так и за счет снижени  коэффициента усилени  синфазной составл ющей сигнала в 3,7 раза.

Claims (1)

1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий входной и выходной дифференциальные каскады, каждое плечо которых выполнено на последовательно соединенных основном транзисторе и первом и втором транзисторах динамических нагрузок, причем затвор основного транзистора первого плеча выходного дифференциального каскада соединен со стоком основного транзистора второго Плеча входного дифференциального каскада, а затвор основного транзистора второго плеча выходного дифференциального каскада соединен со стоком.основного транзистора первого плеча входного дифференциального каскада, затворы и стоки всех вторых транзисторов динамических нагрузок и первых транзисторов динамических нагрузок выходного дифференциального каскада объединены, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента ослабления синфазного сигна-jj ла,затворы первых транзисторов динамических нагрузок одноименных плеч входного и выходного, дифференциальных каскадов соединены между собой.

   SU U061244L·