SU1256145A1 - Операционный усилитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электронике и аналоговой вычислительной технике. Увеличиваетс  частота единичного усилени  и повышаетс  быстродействие. Опе- рац. у-ль содержит входной и промежуточный диф. каскады 1 и 2, эмиттерный повторитель 3 на транзисторе (Т) 4, пр мосме- щенный и обратносмещенный диоды (Д) 5 и 13, выходной двухтактный каскад 6, два бипол рных Т 7 и 9, полевой Т 8, два корректирующих конденсатора (К) 10 и 11 и резистор 12. Совместна  схема включени  цепи частотной коррекции с введенными резистором 12, К II и Д13 обеспечивает минималь- нофазовость устр-ва. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ю (Л tc СП О) ел

Description

Изобретение относитс  к электронике, к аналоговой вычислительной технике, в частности к устройствам дл  выполнени  вычислительных операций.

Цель изобретени - увеличение частоты единичного усилени  и повышение быстродействи .

На чертеже представлена принципиальна  схема операционного усилител .

Операционный усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1, промежуточный дифференциальный каскад 2, эмиттер- ный повторитель 3 на транзисторе 4, пр мо- смещенный диод 5, выходной двухтактный каскад 6, первый бипол рный транзистор 7, полевой транзистор 8, второй бипол рный транзистор 9, первый корректиру.ющий конденсатор 10, второй корректирующий конденсатор 11, резистор 12 и обратносмещен- ный диод 13.

Операционный усилитель работает следующим образом.

Подключение цепи частотной коррекции к эмиттеру транзистора 4 обеспечивает существенное уменьщение значени  лежащего в правой полуплоскости комплексной плоскости нул  передаточной функции цепи передачи сигнала с выхода входного дифференциального каскада 1 на эмиттер транзистора 4 по сравнению с нулем аналогичной передаточной функции известного устройства и увеличение при этом частоты единичного усилени . Включение конденсатора 11 между затвором и стоком полевого транзистора 8 обеспечивает дополнительный сдвиг обусловленного вли нием цепи частотной коррекции нул  передаточной функции цепи передачи сигнала с выхода входного дифференциального каскада 1 на выход уст- рой ства, достаточный дл  того, чтобы переместить нули в общей передаточной функции устройства из правой полуплоскости в левую полуплоскость комплексной плоскости. Предлагаемое включение конденсатора 11 также устран ет неминимальнофазовость передаточной функции выходного двухтактного каскада 6, обусловленную вли нием емкости перехода база - коллектор второго бипол рного транзистора 9. Введение резистора 12 в цепь частотной коррекции обеспечивает увеличение частоты единичного усилени  без существенного ухудщени  запаса по фазе устройства. Это обусловлено тем, что резистор 12 в совокупности с конденсатором 10 создают ноль в передаточной функции устройства, компенсирующий полюса передаточной функции, вызванные паразитными параметрами транзисторов входного 1 и промежуточного 2 дифференциальных каскадов устройства.

Обратносмещенный. диод 13 включен между эмиттером и базой транзистора 4 дл  устранени  недопустимых импульсных падений отрицательных напр жений на переходе база - эмиттер транзистора 4 при скачкообразных изменени х пол рностей

входного сигнала операционного усилител . Эти импульсные перенапр жени  обусловлены тем, что напр жение на эмиттере транзистора 4 отслеживает напр жение на его

базе с некоторым запаздыванием, вызванным вли нием конденсатора 10 цепи частотной коррекции. Данное запаздывание вызвано тем, что величина тока зар да конденсатора 10 ограничена и определ ет быстродействие устройства. Импульсные падени 

напр жени  на переходе база - эмиттер транзистора 4 могут достигать величины, равной удвоенной амплитуде питающего напр жени , и привод т к деградации транзистора 4, покольку обратное напр жение

перехода база - эмиттер дл  интегральных транзисторов существенно меньще величины удвоенной амплитуды напр жени  питани . Таким образом, совместна  схема включени  цепи частотной коррекции, конденсатора 1 1 и обратносмещенного диода 13 обеспечивает минимальнофазовость предлагаемого устройства, что дает возможность умень- щить величину емкости конденсатора 10 цепи частотной коррекции с целью увеличени  частоты единичного усилени  и повыщени  быстродействи  операционного усилител .

Пр мосмещенный диод 5 необходим дл  задани  режима выходного двухтактного каскада 6.

30

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   . Операционный усилитель, содержащий последовательно соединенные по сигналу входной дифференциальный каскад, промежуточный дифференциальный каскад, эмиттерный повторитель с пр мосмещенным диодом, включенным в цепь эмиттера транзистора эмиттерного повторител , и выходной двухтактный каскад, одно из плеч которого выполнено на первом бипол рном транзисторе , включенном по схеме с общим коллек0 тором, база которого соединена с эмиттером транзистора эмиттерного повторител , а другое плечо - на полевом транзисторе и втором бипол рном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, причем затвор полевого транзистора через

   Пр мосмещенный диод соединен с базой первого бипол рного транзистора, а его сток и исток - с базой и коллектором второго бипол рного транзистора соответственно , а также первый корректирующий денсатор, один вывод которого соединен с соответствующим входом промежуточного дифференциального каскада, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  частоты единичного усилени  и повыщени  быстродействи , в него введены резистор и обратно5 смещенный диод, включенный параллельно эмиттерному переходу транзистора эмиттерного повторител , эмиттер которого через резистор соединен с другим выводом первого корректирующего конденсатора.

   1256145 3
2. 2. Усилитель по п. 1, отличающийс  тем,транзистора включен второй корректиручто между затвором и стоком полевогоющий конденсатор.