SU1084963A1 - Дифференциальный усилитель - Google Patents

Abstract

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ. УСИЛИТЕЛЬ , содержащий входной дифференциальный каскад на первом и втором транзисторах, первый и второй выходные повторители тока, входы которых соединены с коллекторами соответственно первого и второго транзисторов, управл емый генератор тока, .вьлвод питани  которого соединён с соответствующей шиной источника питани , и первый повторитель тока, о т л ичающийс   тем, что, с целью уменьшени  искажений путем повышени  линейности характеристики передачи, в него введены первый и второй дополнительные транзисторы, первый, второй третий и четвертый резисторы, первый и второй диоды, второй повторитель тока и источник смещени , при этом база-эмиттерные переходы первого и второго дополнительных транзисторов включены параллельно база-эмиттерным переходам соответственно первого и второго транзисторов, коллекторы первого и второго дополнительных транзисторов подключены : непосредственно к катодам соответственно первого и второго диодов, аноды С которых соединены с источником сме« щени , а через соответственно первый (Л и второй резисторы к входам соответственно первого и второго повторителей тока, вывода питани  которых соединены с входами соответственно первого и второго ВЫХОДНЕЛХ повторителей тока, а выходы объединены и подключены к входу управл емого генератора тока, выход которого.через соответственно третий и четвертый 00 резисторы подключен к эмиттерам со ответственно первого и второго транзисторов . со да со

Description

Игюбретение относитс  к радиотех нике и может использоватьс  в качес ве входных каскадов быстродействующих операционных усилителей. Известен дифференциальный усилитель с расширенным диапазоном актив ной работы 1 . Однако данный дифференциальный усилитель характеризуетс  неудовлет ворительными параметрами по дрейфу и ослаблению синфазных сигналов. Наиболее близким к изобретению по т€;хнической сущности  вл етс  дифференциальный усилитель, содержа щий входной дифференциальный каскад на первом и втором транзисторах, первый и второй выходные повторители тока, входы которых соединены с коллекторами соответственно перво го и второго транзисторов, управл е мый генератор тока, вывод питани  которого соединен с соответствующей шиной источника питани , и первый повторитель аока 2. Одна.ко известный дифференциальный усилитель характеризуетс  нелинейными искажени ми за счет нелиней ности характеристики передачи. Ц€.ль изобретени  - уменьшение искажений путем повышени  линейност характеристики передачи. ЦЕШЬ достигаетс  тем, что,в дифференциальный усилитель, содержащий входной дифференциальный каскад на первом и втором транзисторах, первый и второй выходные повторители тока, входы которых соединены с коллекторами соответственно первого и второго транзисторов, управл емый генератор., тока, вывод питани  кото рого соединен с соответствующей шиной источника питани , и первый повторитель тока, введены первый, и второй дополнительные транзисторы первый, второй, третий и четвертый резисторы, первый и второй диоды, второй повторитель тока и источник смещени , при этом база-эмиттерные переходы первого и второго дополнительных транзисторов включены параллельно база-эмиттерным переходом соответственно первого и второг транзисторов, коллекторы первого и второго дополнительных транзисторов подключены непосредственно к катодсш соответственно первого и второго диодов, аноды которых соединены с источником смещени , а через соответственно первый и второй резисторы - к входам соответственно первого и второгоповторителей тока выводы питани  которых соединены с входс1ми соответственно первого- и второго выходных повторителей тока, а вьссоды объединены и подключены к входу управл емого генератора ток выход которого через соответственно третий и четвертый резисторы под ключены к эмиттерам соответстьенно первого и второго транзисторов. На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема дифференциального усилител . Дифференциальный усилитель (ДУ) содержит входной дифференциальный каскад на первом и втором транзисторах 1 и 2, первый и второй, выходные повторители 3 и 4 тока, первый и второй повторители 5 и б тока, первый и второй дополнительные транзисторы 7 и 8, первый, второй, третий и четвертый резисторы 9 - 12, первый и второй диоды 13 и 14, управл емый генератор 15 тока на транзисторе 16 и источнике 17 тока, источник 18 смещени , шины 19 и 20 источника питани . Дифференциальный усилитель работает следующим образом. В статическом режиме () первый и второй диоды 13 и 14 закрыты. За счет глубокой отрицательной св зи по синфазному сигналу,, замыкающейс  через первый и второй дополнительные транзисторы 7(8), первый и ВТОРОЙ повторители 5(6) с единичным коэффициентом усилени  ( К;)1) и транзистор 16, устанавливаютс  следующие режи:мы активных элементов 11 ., l 2 ( где , - ток источника 17 тока; ,5. S ,52,S-,,5g - площади эмиттерных переходов первого и второго транзисторов 1 и 2 и первого и второго дополнительных транзисторов 7 и 8;. 3.-10токи в первом и втором резисторах 9 и 10. В области малых входных напр жеНИИ крутизна преобразовани  U выходной ток ДУ tgj i HMeex две составл ющие . Перва  составл юща  определ етс  передачей приращени  тока i на выход ДУ через первый транзи °тор 1. Втора  зависит от коэффициен та усилени  по току каналу, в который входит первый дополнительный транз истор 7 и первый повторитель 5 Заметим, что ,.l(.rV2(el (7)n2{8) эквивалентные входные сопротивл нии- параллельно соединенных перво го, второго и пер вого и второго дополнительных транзисторов 1(7) и 2(8) в схеме с общей базой.. При этом llO- -l). 8blX (-f-n) ,

где Kg- коэффициент усилени  по току первого повторител  5 относительно эмиттерного выхода.

Из формулы (13) следует, что наклон характеристики передачи ig,

f (Ug,) в области малых входных сигналов

Л(-М

.(.rV2(9l

По мере увеличени  U, и вмен етс  напр жение на первом диоде 13. При некотором Ugj -V p 50-100 мВ первый диод 13 откроетс , что изменит пёреНапример , при необходимо выбрать .

Таким образом, характеристика передачи данного дифференциального усилител  линейна и не имеет полочек вблизи точки согласовани  первого и второго участков Vf-p .

В предлагаемом дифференциальном усилителе за счет введени  новых элементов обеспечиваютс  сравнительно большие уровни граничных напр жений V|-p 5-10 В и исключаютс  наиболее существенные изломы на характеристике передачи. дачу тока второму каналу от уровн  К(1-п)К„ до уровн  . Вместе с этим, однако, изменитс  и крудизна преобразовани  входного напр жени ицх в прирагцени  тока t третьего и четвертого резисторов 11 и 12 , Z ; -ех « 12 R. 4fi 11 1-1.-((11 Поэтому в области больших входных сигналов 50-100 мВ наклон характеристики передачи ДУ Vt(T, Условие линейности характеристики можно получить исход  из формул (14) и (167 (-М .1(71 lll2 bii.(,b.2(8)

P

I

//

CD

..

%|

Claims (1)

1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ. УСИЛИТЕЛЬ, содержащий входной дифференциальный каскад на первом и втором транзисторах, первый и второй выходные повторители тока, входы которых соединены с коллекторами соответственно первого и второго транзисторов, управляемый генератор тока, .вывод питания которого соединен с соответствующей шиной источника питания, и первый повторитель тока, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений путем повышения линейности характеристики передачи, в него введены первый и второй дополнительные транзисторы, первый, второй третий и четвертый резисторы, первый и второй диоды, второй повторитель тока и источник смещения, при этом база-эмиттерные переходы первого и второго дополнительных транзисторов включены параллельно база-эмиттерным переходам соответственно первого и второго'транзисторов, коллекторы первого и второго дополнительных транзисторов подключены непосредственно к катодам соответственно первого и второго диодов, аноды которых соединены с источником смещения, а через соответственно первый и второй резисторы к входам соответственно первого и второго повторителей тока, вывода питания которых соединены' с входами соответственно первого и второго выходных повторителей тока, а выходы объединены и подключены к входу управляемого генератора тока, выход которого.через соответственно третий и четвертый резисторы подключен к эмиттерам соответственно первого и второго транзисторов .

   SU ,„1084963 >