SU1149380A1 - Дифференциальный усилитель - Google Patents

Abstract

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ , содержащий последовательно соединенные диференциальный каскад с симметричным выходом и генератором тока в общей эмиттерной цепи, выполненным на транзисторе, и источником питани , первый и второй выходные эмиттерные повторители , эмиттеры которых соединены соответственно с первыми выводами первого и второго резисторов, а также третий резистор , первый вывод которого соединен с базой транзистора генератора тока, отлит чающийс  тем, что, с целью улучщеии  подавлени  синфазного снгнала, по посто нному току, к вторым выводам первого, второго резисторов подключен операционный усилитель, выход которого подключен к второму выводу третьего резистора, между выходом и инвертирующим входом операционного усилител  включен первый конденсатор, а между базой транзистора генератора тока и шиной источника питани  включен второй конденсатор, при этом между эмиттером транзистора первого выходного эмиттерного повторител  и соответствующим входом дифференциального каскада включен четвер- S тый резистор. (Л 00 00

Description

Изобретение относитс  к электронным схемам, а именно к усилител м.

Известен дифференциальный усилитель, содержащий дифференциальный каскад с генератором тока, выполнеиным на транзисторе , и эмиттерный повторитель, вход которого соединен с коллектором транзистора одного плеча дифференциального каскада, а эмиттер - с базой транзистора этого плеча 1.

Однако этот дифференциальный усилитель обладает недостаточно высокой стабильностью режима.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  дифференциальный усилитель, содержащий последовательно соединенные дифференциальный каскад с симметричным выходом и генератором тока в общей эмиттерной цепи, выполненным на транзисторе, и источником питани , первый и второй выходные эмиттерные повторители, эмиттеры которых соединены соответственно с первыми выводами первого и второго резисторов, а также третий резистор, первый вывод которого с1эединен с базой транзистора генератора тока 2.

Однако известный дифференциальный усилитель обладает недостаточно высоким уровнем подавлени  синфазного сигнала.

Цель изобретени  - улучщение подавлени  синфазного сигнала по посто нному току.

Эта цель достигаетс  тем, что в дифференциальном усилителе, содержащем последовательно соединенные дифференциальный каскад с симметричным выходом и генератором тока в общей эмиттерной цепи, выполненным на транзисторе,.и источником питани , первый и второй выходные эмиттерные повторители, эмиттеры которых соединены соответственно с первыми выводами первого и второго резисторов, а также третий резистор, первый вывод которого соединен с базой транзистора генератора тока, к вторым выводам первого, второго резисторов подключен операционный усилитель , выход которого подключен к второму выводу третьего резистора, между выходом и инвертирующим входом операционного усилител  включен первый конденсатор, а между базой транзистора генератора тока и щиной источника питани  включен второй конденсатор, при этом между эмиттером транзистора первого выходного эмиттер ного повторител  и соответствующим входом дифференциального каскада включен четвертый резистор.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого дифференциального усилител .

Дифференциальный усилитель содержит дифференциальный каскад 1 с симметричным выходом, выполиенный на транзисторах

2 и 3, генератор 4 тока, выполненный на транзисторе 5, источник 6 питани , первый 7 и второй 8 выходные эмиттерные повторители , первый 9 и второй 10 резисторы, операционный усилитель 11, первый конденсатор 12, третий резистор 13, второй конденсатор 14, четвертый резистор 15, выходы 16 и 17.

Дифференциальный усилитель работает следующим образом.

0 Допустим, входной синфазный сигнал (тепловой дрейф параметров транзисторов дифференциального каскада, номиналов элементов , нестабильности напр жений питани  также про вл ютс  как синфазный входной сигнал, так как все это имеет место в обоих плечах дифференциального каскада) .вызывает приращени  потенциалов на выходах 16 и 17 дифференциального усилител . Приращение потенциала на выходе 16 дифференциального усилител  через четвертый

0 резистор 15 передаетс  на базу транзистора 3, вызыва  приращение базового и коллекторного токов транзистора 3.

В результате этого уменьшаетс  потенциал на коллекторе транзистора 3 и соответственно на выходе 16.

5 Таким образом, отрицательна  обратна  св зь с выхода 16 дифференциального усилител  через четвертый резистор 15 на базу транзистора 3 отрабатывает на абсолютное значение погрешности, обусловленной синфазным входным сигналом.

В то же врем , увеличение тока транзистора 3 происходит путем умеиьщени  тока транзистора 2, что приводит к еще большему приращению потенциала на выходе 17 дифференциального усилител . В результате этого увеличиваетс  потенциал на неинвертирующем входе операционного усилител  11 и соответственно на его выходе, что приводит к увеличению тока генератора 4 тока и увеличению тока транзистора 2. При этом уменьшаетс  потенциал

0 на коллекторе транзистора 2 и соответственио на выходе 17 усилител , и восстанавливаетс  та разница между выходными потенциалами дифференциального усилител , котора  была в отсутствии синфазного сигнала. В частном случае, когда дифференциальный усилитель сбалансироваи по выходным потенциалам, эта разница устанавливаетс  равной 0.

Таким образом, в предлагаемом дифференциальном усилителе имеютс  две цепи

0 обратной св зи.

Одна отрицательна  обратна  св зь отрабатывает на абсолютное значение погрешности напр жени  на одном выходе усилител , умеиьша  эту погрешность. Друга  отрицательна  обратна  св зь, включающа 

5 операционный усилитель, отрабатывает на разницу между выходными напр жени ми, уменьша  эту разницу. Это обеспечивает уменьшение погрешности выходных напр жений , вызванных синфазным входным сигналом , независимо от характера этой погрешности - как синфазной, так и дифференциальной . Причем эффект подавлени  дифференциальной погрешности, котора  в усилител х с симметричным выходом имеет большее значенне, может быть значительным при использовании прецизионного операционного усилител .

Особенностью предлагаемого дифференциального усилител   вл етс  то, что по посто нному току выходы усилител   вл ютс  синфазными, т. е. изменение посто нного потенциала на входе усилител  (посто нного дифференцнального напр жени )

вызывает синфазное изменение потенциалов на выходах.

В части передачи переменного сигнала предлагаемый дифференциальный усилитель не отличаетс  от известных дифференциальных усилителей.

При воздействии дестабилизирующих факторов при изменении температуры окружающей среды на 40°С и при изменении напр жени  источников питани  на ±10% дифференциальна  погрешность на выходе не превышает 5 мВ.

При изменении посто нного потенциала на входе, вызывающем изменение выходных потенциалов на 5 В, дифференциальна  погрешность также не превышает 5 мВ.

Claims (1)

1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные диференциальный каскад е симметричным выходом и генератором тока в общей эмиттерной цепи, выполненным на транзисторе, и источником питания, первый и второй выходные эмиттерные повторители, эмиттеры которых соединены соот- ветственно с первыми выводами первого и второго резисторов, а также третий резистор, первый вывод которого соединен с базой транзистора генератора тока, отлит чающийся тем, что, с целью улучшения подавления синфазного сигнала, по постоянному току, к вторым выводам первого, второго резисторов подключен операционный усилитель, выход которого подключен к второму выводу третьего резистора, между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя включен первый конденсатор, а между базой транзистора генератора тока и шиной источника питания включен второй конденсатор, при этом между эмиттером транзистора первого выходного эмиттерного повторителя и соответствующим входом диф- _β ференциального каскада включен четвер- В тый резистор.

   SU,„ 1149380 >