SU1314440A1 - Дифференциальный усилитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - повышение надежности работы при перегрузке входным сигналом. Дифференциальный усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1, состо щий из транзисторов (Т) 5 и 6, выходной двухтактный каскад 2, состо щий из Т 10 и 11, резисторов 12 и 13 и двухполюсника 14 смещени , управл емый генератор 3 тока, состо щий из входного Т 15 в диодном включении и выходного Т 16, отражатель 4 тока,состо щий из входного Т 17 в диодном включении и выходного Т 18, несимметричную нагрузку 7, состо щую из Т 8 и 9,и нагрузку 19. При задании тока дл  каскада 1 одновременно с увеличением коэффициента усилени  при высоких , скорост х нарастани  усиливаемого сигнала происходит повыщение надежности работы дифференциального усилител  при перегрузке входным сигналом . Т.е. при достижении входным сигналом такой амплитуды, при которой каскад 2 окажетс  в насыщении, ток каскада 1 увеличитс  только на величину выходного напр жени  дифференциального усилител , разделенного на сопротивление нагрузки 19, т.е. будет иметь конечную величину, 1 ил. с Ё (Л со 4

Description

11

Изобретение относитс  к электротехнике и может использоватьс  в усилительных устройствах с дифференциальным входом.

Цель изобретени  - повьгашние надежности работы при перегрузке вход- нь1м сигналом.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема диффе- рен1диального усилител .

Дифференциальный усилитель содержит входной дифференциальньй каскад 1, выходной двухтактный каскад 2, управл емый генератор 3 тока, отражатель 4 тока, при этом входной дифференциальный каскад 1 содержит транзисторы 5 и 6, несимметричную нагрузку 7 на транзисторах 8 и 9; выходной двухтактный каскад 2 содержит транзисторы 10 и 11, резисторы 12 и 13, двухполюсник 14 смещени ; управл емый генератор 3 тока содержит входной транзистор 15 в диодном включении , выходной транзистор 16; отража- тель 4 тока содержит входной транзистор 1.7 в диодном включении, выходной транзистор 18, а также нагрузку 1 9 .

Дифференциальный усилитель работает следующим образом.

В режиме поко  через эмиттеры транзисторов 10 и 11 протекает некоторый начальный ток, величина которого задаетс  напр жением смещени  двухполюсника 14 смещени , величино напр жений база-эмиттерных переходов транзисторов 10 и 11 и номиналами резисторов 12 и 13, которые  вл ютс  токозадающими. Этот начальный ток через отражатель 4 тока и управл емый генератор 3 задает ток поко  дл  входного дифференциального каскада 1. При этом часть тока управл емого генератора 3 протекает чере транзистор 5, а друга  часть - через транзистор 6. Коллекторный ток транзистора 6 поступает на управл ющий вход несимметричной нагрузки 7. Ток с выхода несимметричной нагрузки 7 проходит через двухполюсник 14 смещени  на коллектор транзистора 5 В режиме поко  (емкостна ) нагрузка 19 не потребл ет ток.

Если на вход дифференциального усилител  поступает входной сигнал U(t) со скоростью нарастани  dy(t) dt

V

то на его выходе по

44402

лучаетс  сигнал KU(t) со скоростью нарастани  KV, где К - коэффициент усилени  дифференциального усилител , который задаетс  цепью отрица- 5 тельной обратной св зи (на чертеже не показано) . При этом емкость С,.

нагрузки 19 потребл ет ток

i KV. с„ . кс„ - - -iEi-.

dt

(1)

0

5

0

5

0

5

0

Во врем  нарастани  входного сигнала этот ток в емкость CM поступает по цепи: резистор 12, эмиттер-коллектор транзистора 10, вход отражател  4 тока, шина источника питани . На выходе отражател  4 тока получаетс  ток такой же величины, которьй поступает на вход управл емого генератора 3 тока. С выхода последнего ток той же величины поступает на эмиттеры транзисторов 5 и 6 входного дифференциального каскада 1, увеличива  тем самым ток входного дифференциального каскада 1 на величину, пропорциональную положительной полуволне производной усиливаемого сигнала.

Во врем  спадани  входного сигнала ток (1) с емкости С нагрузки 19 стекает по цепи: эмиттер-коллектор транзистора 11, вход управл емого генератора 3 тока, шина источника питани . На выходе управл емого генератора 3 тока формируетс  ток такой же величины, пропорциональный модулю производной усиливаемого сигнала,

Таким образом, на выходе управл емого генератора 3 тока формируетс  ток, пропорциональный модулю производной по времени усиливаемого сигнала . При емкости Cj нагрузки 19, близкой к суммарной емкости база-коллекторных переходов транзисторов 10, 11, 5 и 9, коэффициент пропорциональности передачи тока (1) во входной дифференциальный каскад 1 выбираетс  близким к единице. Если емкость С„ нагрузки 19 в п раз превышает указанную суммарную емкость база-коллекторных переходов транзисторов 10,11, 5 и 9, то коэф(1)ициент пропорциональности передачи тока (1) во входной диф- ференциальньш каскад 1 выбираетс 

близким к . Увеличение тока дл 

входного дифференциального каскада 1 в размерах, пропорциональных модулю производной по времени усиливаемого сигнала, позвол ет эффективнее моду313

лировать входному дифференциальному каскаду 1 совместно с несимметричной нагрузкой 7 база-коллекторные емкости транзисторов 10 и 11 при высоких скорост х нарастани  усиливаемого сигнала. Следовательно, коэффициент усилени  входного дифференциального каскада I при высоких скорост х нарастани  усиливаемого сигнала нападает.

При задании тока дл  входного дифференциального каскада 1 одновременно с увеличением коэффициента усилени  при высоких скорост х нарастани  усиливаемого сигнала происходит повышение надежности работы дифференциального усилител  при перегрузке входным сигналом. Действительно, когда входной сигнал будет иметь такую амплитуду, при которой выходной двухтактный каскад 2 оказываетс  в насыщении , ток входного дифференциального каскада увеличиваетс  только на величину выходного напр жени  дифференциального усилител , разделенного на сопротивление нагрузки 19, т.е имеет конечную величину.

ор М.Дыльи 2218/54

Составитель И.Вод хина Техред М.Ходанич

Ко

По

Тираж 902 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

4Д404

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0

   Дифференциальный усилитель, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный каскад, вьполненный с управл емым генератором тока в общей эмиттерной цепи транзисторов входного дифференциального каскада, и выходной двухтактный каскад, причем управл емый генератор тока выполнен на выходном транзисторе и входном транзисторе в диодном включении, вход управл емого генератора тока соединён с выходом отражател  тока, выполненного на выходном транзисторе и входном транзисторе в диодном включении, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы при перегрузке входным сигналом, входные транзисторы в диодном включении управл емого генератора тока и отражател  тока включены в цепи питани  соответствующих транзисторов выходного двухтактного каскада .

   5

   0

   5

   Составитель И.Вод хина Техред М.Ходанич

   Тираж 902 ственного комитета СССР