SU1589379A1 - Дифференциальный усилитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к интегральной микроэлектронике. Цель изобретени  - снижение входных токов и напр жени  смещени . Дифференциальный усилитель содержит N-P-N-транзисторы (Т) 1 - 4 и 8, генераторы 5 - 7 втекающего тока, элементы смещени , выполненные на N-P-N-Т 9 и 10 в диодном включении, генератор 11 вытекающего тока, двухколлекторный P-N-P-Т 12, четырехколлекторный P-N-P-Т 13, элемент сдвига уровн , выполненный на N-P-N-Т 14 в диодном включении и резисторе 15, а также Т 16 и 17. Входной ток усилител  определ етс  разницей базового тока Т 1 и 2 и тока компенсации Т 13. Резистор 15 и Т 10 предназначены дл  компенсации снижени  напр жени  на эмиттерном P-N-переходе Т 13 вследствие малого тока эмиттера. В данном усилителе напр жение коллектор-база супер-β Т 1, 2 и 8 примерно равно нулю. Это расшир ет диапазон допустимых значений коэф. передачи тока базы этих Т и, соответственно, их пробивных напр жений и приводит к некоторому снижению средних значений входных токов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к интегральной микроэлектронике и может быть использовано в аналоговых микросхемах на биполярных транзисторах, преиму-. $ щественно изготавливаемых по планарноэпитаксиальной технологии с изопяицей обратно смещенными р-п-переходами.

Цель изобретения - снижение вход- Ю ных токов и напряжения смещения.

Йа чертеже представлена принципиальная электрическая схема дифференциального усилителя.

Дифференциальный усилитель содер- 15

I жит первую пару п-р-п-транзисторов и 2, вторую пару п-р-п-транзисторов 3 и 4, первый 5, второй 6, тре- | тий 7 генераторы втекающего тока, дополнительный п-р-п-транзистор 8,первый 20 : и второй элементы смещения,выполненные на п-р-п-транзисторах9 и 10 в диодном | включении,генератор 11 вытекающего тока, : двухколлекторный п-р-п-транзистора 12, . четырехколлекторный р-п-р-транзистор 25 ' 13,элемент сдвига уровня,выполненный на п-р-п-транзисторе 14 и резисторе 15, а также транзисторы 16 и 17.

Дифференциальный усилитель рабо| тает следующим образом. 30

Входной ток дифференциального уси• лителя определяется разницей базового тока транзисторов 1 и 2 и токедкомпенсации транзистора 13. Транзисторы 1,!

и 8 идентичные супер-/з-п-р-п-транзисторы, токи генераторов 5 и 7 также одинаковы, а ток генератора 6 ровно в два раза меньше, в результате токи эмиттеров перечисленных транзисторов практически одинаковы, соответственно одинаковы и их базовые токи. Очевидно, что ток третьего коллектора транзистора 13 в точности равен току базы транзистора 8, первый, второй и четвертый коллекторы транзистора 13 вы- 45 полнены идентичными, таким образом, токи всех этих коллекторов одинаковы и примерно равны току базы входных супер-р-транзисторов 1 и 2, что обеспечивает компенсацию входного тока jq дифференциального усилителя.

Коллекторный потенциал супер-β-п-р-п-транзисторов 1,2 и 8 задается цепью сдвига уровня входного синфазного сигнала, построенного на транзисторах 16 и 17. Отсчитав количество включенных в прямом направлении эмиттерных р-п-переходов от точки соединения эмиттеров транзисторов 1 и 2, что потенциал коллектора каждого из этих транзисторов примерно совпадает с потенциалом их базы. Резистор 15, а также транзистор 10 предназначены для компенсации снижения напряжения на эмиттерном р-п-переходе транзистора 13 вследствие малого тока эмиттера (этот ток примерно равен четырем входным токам транзисторов 1, 2 и 8). Для коэффициента передачи тока базы супер-^-транзистора около 2000 напряжение на эмиттерном переходе транзисто- . ра 13 при +125°С примерно на 0,2 В меньше, чем у транзистора 12. Номинал резистора 15 выбирают таким образом, чтобы скомпенсировать эту разницу в величине падения напряжения. Вместо транзистора 10 также можно использовать резистор, при этом величина падения напряжения на нем не имеет столь существенного значения, как на резисторе 15, так как она определяет лишь напряжение на коллекторном переходе транзистора 12, которое может меняться в достаточно широком диапазоне.

Таким образом, в предлагаемом дифференциальном усилителе напряжение коллектор-база супер-β-транзисторов 1,2 и 8 примерно равно нулю, что расширяет диапазон допустимых значений коэффициента передачи тока базы этих транзисторов и, соответственно, их пробивных напряжений и приводит к некоторому снижению средних значений входных токов.

Claims (4)

1. Формула изобретения

   1. Дифференциальный усилитель, содержащий первую пару п-р-п-транзисторов, базы которых являются входами дифференциального усилителя, эмиттеры соединены с выходом первого генератора втекающего тока, коллекторы подключены соответственно к эмиттерам второй пары n-p-n-транзисторов, коллекторы которых являются выходами дифференциального усилителя, базы соединены с выходом генератора вытекающего тока, который подключен к 'эмиттеру двухколлекторного р-п-р-транзистора, первый коллектор которого и база соединены с выходом второго генератора втекающего тока, а также третий генератор втекающего тока, дополнительный п-р-п-транзистор и четырехколлекторный р-п-ртранзистор, первый и второй коллекторы которого соединены соответственно ⁵ 1589379 с базами первой пары п-р-п-транзисторов, третий коллектор - с базой дополнительного п-р-п-транзистора, четвертый коллектор - с базой четырехколлекторного р-п-р-транзистора, эмиттер которого через первый элемент смешения соединен с коллектором дополнительного п-р-п-транзистора, отличающийся тем, что, с целью снижения входных токов и напряжения смещения, эмиттер дополнительного п-р-п-транзистора соединен с выходом третьего генератора втекающего тока, который через введенный элемент сдвига уровня подключен к второму коллектору двухколлекторного р-п-р-транзистора и базе четырехколлекторного р-п-р-транзистора, эмиттер которого подключен к базам второй пары п-р-птранзисторов, соединенным с выходом генератора вытекающего тока через введенный второй элемент смещения.'
2. 2. Усилитель поп. 1, отличающийся тем, что элемент сдвига уровня выполнен на последовательно соединенных по постоянному току п-р-п-транзисторе в диодном включении и резисторе.
3. 3. Усилитель по пп. 1 и 2, о т личающийся тем, что первый элемент смещения выполнен на п-р-птранзисторе в диодном включении.
4. 4. Усилитель поп. 1, отличающийся тем, что второй элемент смещения выполнен на п-р-п-транзисторе в диодном включении.