SU1107279A1 - Дифференциальный усилитель - Google Patents

Abstract

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержагдий первый и второй входные транзисторы, имеющие одну структуру, в цепь эмиттеров которых последовательно по посто нному току включены соответственно первьй и второй повторители тока, выполненные на транзисторах .другой структуры, входы которых объединены и подключены к выходу генератора тока, выполненного на Транзисторе, база которого соединена с источником напр жени  смещени , а эмиттер через первый токостабилизирующий двухполюсник - с первой шиной источника питани , к которой также подключены второй и третий токостабилизирук цие двухполюсники, третий повторитель тока, отличающийс  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона, между выходами первого и второго повторителей тока и эмиттером транзистора генератора тока введены последовател,ьно соединенные блок выделени  наименьшего из двух токов и усилитель тока, выполненный на транзисторе, И включенном по схеме с общим коллектором , выходы второго и третьего токостабилизирующих двухполюсников соединены с выходами соответственно первого и второго повторителей тока, вход и выход третьего повторител  тока соединены с коллекторами соот- ветственно первого и второго входных транзисторов, а выводы питани  третьего повторител  тока соединены с второй шиной источника питани .

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике , и может использоватьс  в операционных усилител х и компараторах. Известен дифференциальный усилитель , содержащий два входных транзис тора, эмиттеры которых через соответ ственно первый и второй транзисторы, включенные по схеме с общей базой, соединены соответственно с входом и выходом первого повторител  тока, а коллекторы входных транзисторов объединены и через второй повторител тока соединены с объединенными базами первого и второго транзисторов. включенных по схеме с общей базой, и с выходом генератора тока, соединенн го с соответствующей шиной источника питани  С11. Однако в данном устройстве сравни тельно узкий динамический диапазон 4 Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  дифференциальный усилитель, содержащий первый и второй входные транзисторы , имеющие одну структуру, в цепь эмиттеров которых последовательно по посто нному току включены соответственно первьй и второй повторители тока, выполненные на транзисторах другой структуры, входы которых объединены и подключены к выходу генератора тока, выполненного на тра зисторе, база которого соединена с источником напр жени  смещени , а эмиттер через первый токостабилизирующий двухполюсник - с -первой шиной источника питани , к которой также подключены второй и третий токостабилизирующие двухполюсники, третий повторитель тока С 21 Однако в известном устройстве сравнительно узкий динамический диапазон, ограниченный величиной тока генератора тока. Цель изобретени  - расширение динамического диапазона Дл  этого в дифференциальном усилителе , содержащем первьй и второй входные транзисторы, имеющие одну структуру, в цепь эмиттеров которых последовательно по посто нному току включены соответственно первый и второй повторители тока, вьтолненные на транзисторах другой структуры, входы которых объединены и подключены к выходу генератора тока, вьтолненного на транзисторе, база которого .соединена с источником напр жени  1 79I смеЕ1ени , а эмиттер через первый токостабилизирующий двухполюсник - с первой шиной источника питани , к которой также подключены второй и третий токостабилизирующие двухполюсники , третий повторитель тока, между выходами первого и второго повторителей тока и эмиттером транзистора генератора тока введены .последовательно соединенные блок выделени  наименьшего из двух токов и усилитель тока, выполненный на транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором, выходы второго и третьего токостабилизирующих двухполюсНИКОВ соединены с выходами соответственно-первого и второго повторителей тока, вход и вьпсод третье го повторител  тока соединены с коллекторами соответственно первого и второго входных транзисторов, а выводы питани  третьего повторител  тока соединены с второй шиной источника питани . На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема дифференциального усилител . Дифференциальный усилитель соДержит первьй и второй входные транзисторы 1 и 2, первый и второй повторители 3 и 4 тока, генератор тока, выполненный на транзисторе 5, источник 6 напр жени  смещени , первый, второй и третий токостабилизируюш е двухполюсники 7-9, блок 10 выделени  наименьшего из двух токов, усилитель 11 тока, третий повторитель 12 тока, причем первый и второй повторители 3 и 4 тока выполнены соответственно на транзисторах 13 и 14, а блок 10 выполнен на диодах 15-18. Дифференциальный усилитель работает следующим образом. При нулевом входном напр жении URX 0 коллекторные токи первого и второго входных транзисторов 1 и 2 устанавливаютс  одинаковыми и равными коллекторному току транзистора 5, который, в свою очередь, определ етс  током пе рвого- токостабилизирующего двухполюсника 7 (Г)- Токи второго и третьего токостабилизирующих двухполюсников 8 и 9 выбираютс  несколько меньше, чем 0,5 Ц. Поэтому диоды 17 и 18 открыты, а диоды 15 и 16 закрыты Усилитель 11 тока находитс  в состо нии высокого выходного сопротивлени  и не вли ет на работу транзистора 5. Напр жение источника 6 напр жени  смещени  выбираетс  более положительным (на 3-5 В) относительно шины отрицательного источника питани . 5

Если входное напр жение Ug 25-50 МБ увеличиваетс , то это вызьшает увеличение коллекторного тока первого входного транзистора 1 и тока через диод 17. Коллекторный ток второго вход- 10 ного транзистора 2 и ток через диод 18 уменьшаютс . При некотором 25-50 MB, когда диод 18 закроетс , дальнейшее уменьшение коллекторных токов второго входного транзистора 15 2 и транзистора 14 прекратитс , так как блок 10 и усилитель 11 тока замкнут через транзистор 5 и второй повторитель 4 тока, петлю отрицательной обратной св зи. Все дальнейшее 20 приращение входного напр жени  UBX приложено между коллектором транзистора 5 и базой первого входного транзистора 1. Поэтому выходной ток дифференциального усилител  не имеет ограничений в широком диапазоне изменени  Ugx .

При отрицательном входном напр жении уменьшаетс  коллекторный ток первого входного транзистора 1 и диода 17. Как только ток диода 17 уменьшаетс  до нул , дальнейшее изменение коллекторных токов первого входного транзистора 1 и транзистора 13 прекратитс . Это приводит к передаче всего приращени  Jf на коллектор транзистора 5. В результате эмиттерный ток второго входного тррнзистора 2 и выходной ток дифференциального усилител  измен етс  пропорционально Ue,..

Применение данного дифференциального усилител  в качестве входного каскада операционного усилител  (ОУ) позвол ет увеличить быстродействие ОУ на один-два пор дка.

r

1

О

lu

ai 4ill iiiitij

S::;- 7Г

Ю

K)

Claims (1)

1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий первый и второй входные транзисторы, имеющие одну структуру, в цепь эмиттеров которых последовательно по постоянному току включены соответственно первый и второй повторители тока, выполненные на транзисторах .другой структуры, входы которых объединены и подключены к выходу генератора тока, выполненного на

   Транзисторе, база которого соединена с источником напряжения смещения, а эмиттер через первый токостабилизирующий двухполюсник - с первой шиной источника питания, к которой также подключены второй и третий токостабилизирующие двухполюсники, тре тий повторитель тока, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, между выходами первого и второго повторителей тока и эмиттером транзистора генератора тока введены последовател.ьно соединенные блок выделения наи меньшего из двух токов и усилитель тока, выполненный на транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором, выходы второго и третьего токостабилизирующих двухполюсников соединены с выходами соответственно первого и второго повторителей тока, вход и выход третьего повторителя тока соединены с коллекторами соответственно первого и второго входных транзисторов, а выводы питания третьего повторителя тока соединены с второй шиной источника питания.