SU1332515A1 - Дифференциальный усилитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике . Цель изобретени  - уменьшение выходного сопротивлени  при сохранении точности коэффициента передачи и быстродействи . Дифференциальный у-ль содержит в каждом плече входной транзистор (Т) 1, Т 2 св зи, выходной Т 3, резисторы 4 и 14, Т 5 обратной св зи, конденсатор 6, г-р 7 тока, и два источника 8 и 9 опорного напр жени , а также эл-т св зи 10, выполненный на диодах 11 и 12 и источнике 13 тока. Цель достигаетс  введением в каждом плече источника 9 и в цепи обратной св зи резистора 4, от которого зависит коэффициент усилени  дифференциального у-л . 1 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в электроизмерительных устройствах.

Цель изобретени  - уменьшение выходного сопротивлени  при сохранении точности коэффициента передачи и быстродействи .

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема дифференциального усилител .

Дифференциальный усилитель содержит в каждом плече входной транзистор 1, транзистор 2 св зи, выходной транзистор 3, резистор 4, транзистор 5 обратной св зи, конденсатор 6, генератор 7 тока, источник 8 опорного напр жени , дополнительный источник 9 опорного напр жени , а также элемент 10 св зи, выполненный на диодах 11, 12, источнике 13 тока, резисторы 1А.

Дифференциальный усилитель работает следующим образом.

При отсутствии разности входных сигналов на входах по напр жению Bx.lH И Вх.2Н дифференциального усилител  отсутствует разность напр жений на выводах элемента 10 св зи, подключенных к токовым входам Bx.lt и Вх.2Т дифференциального усилител . Ток через элемент 10 св зи из одного усилительного плеча в другое не протекает.

В каждом плече дифференциального усилител  часть тока генератора 7 тока через резистор Н и транзистор 5 обратной св зи поступает в базу выходного транзистора 3. Ток, возни-g и уменьшением соответствующего тока в другом усилительном плече. Эта разность токов вызывает разность на пр жений между вьпсодами Вых. 1 и Вых.2. Коэффициент усилени , равный

кающий в выходном транзисторе 3, про- отношению выходной разности напр ходит через резистор 4, транзистор 2 и входной транзистор 1, Таким образом , замыкаетс  цепь отрицательной обратной св зи с входа резистора 14 до коллектора входного транзистора 1. Токовый режим устанавливаетс  таким, чтобы сумма тока, протекающего через резистор 14 и транзистор 5 обратной св зи в базу выходного транзистора 3 и коллекторного тока входного транзистора 1, была равна току генератора 7 тока. Пренебрега  базовыми токами транзисторов, можно считать, что ток, протекающий через входной транзистор 1, равен току генератора 7 тока. Если в качестве элемента 10 св зи используетс  резистор или другой пассивный элемент, то ток, протекающий через

45

50

55

жений к входной разности напр жений определ етс  отношением сопротивлени  резистора 4 к сопротивлению эле мента 10 св зи. Вли ние эмиттерных сопротивлений входных транзисторов 1 ослабл етс  в такой схеме соответ ственно значению коэффициента передачи тока базы выходного транзистора 3, По этой причине схема обладае большим входным сопротивлением со ctopoны входов по напр жению Вх,1Н и Вх.2Н и малым входным сопротивлением со стороны токовых входов Bx.lT и Вх.2Т. Это обеспечивает малое вли ние дифференциального усили тел  на источник входных сигналов - напр жени  при подключении к входам Bx.lH и Вх,2Н или тока при подключении к входам Bx.lT и Вх.2Т.

выходной транзистор 3 и транзистор 2 св зи, также равен току генератора 7 тока. Если элемент 10 св зи содержит источник 13 тока, то его ток делитс  поровну между диодами 11 и 12 и добавл етс  к току, протекающему через транзисторы 2 и 3 и резистор 4. В любом случае токи в плечах

дифференциального усилител  равны, а значит равны напр жени  на его выходах Вых.1 и Вых.2, определ емые напр жением на выходе источника 8 опорного напр жени  Е за вычетом

база-эмиттерного напр жени  транзистора 2 св зи и падени  напр жени  на резисторе 4.

Если сигналы, приложенные к вхоам Вх,1И и Вх.2Н различны, то эта разность напр жений передаетс  на элемент 10 св зи и вызывает протекание тока между его выводами. Как показано выше, каждое усилительное

плечо охвачено отрицательной обратной св зью, котора  стабилизирует ток, протекающий через входной транзистор 1, на уровне, равном току генератора 7 тока. Поэтому ток, протекающий через злемент 10 св зи, обеспечиваетс  увеличением величины тока, протекающего через транзистор 2 св зи, резистор 4 и вьгходной транзистор 3, в одном усилительном плече

и уменьшением соответствующего тока в другом усилительном плече. Эта разность токов вызывает разность напр жений между вьпсодами Вых. 1 и Вых.2. Коэффициент усилени , равный

отношению выходной разности напр 5

0

5

жений к входной разности напр жений, определ етс  отношением сопротивлени  резистора 4 к сопротивлению элемента 10 св зи. Вли ние эмиттерных сопротивлений входных транзисторов 1 ослабл етс  в такой схеме соответственно значению коэффициента передачи тока базы выходного транзистора 3, По этой причине схема обладает большим входным сопротивлением со ctopoны входов по напр жению Вх,1Н и Вх.2Н и малым входным сопротивлением со стороны токовых входов Bx.lT и Вх.2Т. Это обеспечивает малое вли ние дифференциального усилител  на источник входных сигналов - напр жени  при подключении к входам Bx.lH и Вх,2Н или тока при подключении к входам Bx.lT и Вх.2Т.

313

Элемент 10 св зи выбираетс  таким образом, чтобы при максимальном входном напр жении разностный ток в плечах дифференциального усилител  не превышал допустимого значени . В случае резистивного элемента 10 св зи произведение его сопротивлени  на величину тока генератора 7 тока ограничивает допустимое значение вход- ных дифференциальных напр жений. Ограничение минимального значени  сопротивлени  элемента 10 св зи устран етс  при его построении на двух встречно-последовательно включенных диодах 11 и 12 и источнике 13 тока. В этом случае нормальный токовый режим в усилительных плечах сохран етс  при напр жени х перегрузки вплоть до значени  напр жений на выходах источника 8 опорного напр жени  и дополнительного источника 9 опорного напр жени . При перегрузке на входах один из диодов 11 или

12закрываетс  и весь ток источника

13протекает только в одном плече дифференциального усилител . При этом входные транзисторы 1 остаютс  в нормальньгх рабочих режимах.

На низкой частоте сигнал в цепи обратной св зи передаетс  транзистором 5 обратной св зи.

Высокочастотный сигнал обходит этот низкочастотный транзистор 5 через ускор ющий конденсатор 6. Гранична  частота задаетс  выбором номиналов резистора 14 и конденсатора 6. Резистор 14 может быть представлен

Редактор Е.Папп

Составитель И.Вод хина Техред И.Попович

Заказ 3847/54 Тираж 901Подписное

БНИИПИ 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

5

5

о

5

54

эмиттерньм сопротивлением транзистора 5 обратной св зи.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Дифференциальный усилитель, содержащий в каждом плече входной транзистор , включенный по схеме с общим коллектором, эмиттер которого подключен к коллектору транзистора св зи ,  вл ющемус  токовьм входом одного плеча дифференциального усилител , соединенным с токовым входом другого плеча через элемент св зи, в каждом плече база транзистора св зи соединена с выходом источника опорного напр жени , выходной транзистор , коллектор которого  вл етс  выходом одного плеча дифференциального усилител , база через параллельно соединенные конденсатор и коллектор - эмиттер транзистора обратной св зи подключена к коллектору входного транзистора, соединенному через генератор тока с первой шиной источника питани , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  выходного сопротивлени  при сохранении точности коэффициента передачи и быстродействи , в каждом плече эмиттер транзистора св зи через введенный резистор соединен с коллектором выходного транзистора , эмиттер которого подключен к второй шине источника питани , база транзистора обратной св зи соединена с выходом введенного источника опорного напр жени .

   Корректор Л.Бескид