SU1656669A1 - Усилитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике. Цель изобретени  - увеличение быстродействи  и уменьшение искажений. Усилитель содержит транзисторы, резисторы, цепь смещени , управл емые источники тока, токо- задающий элемент, выходной двухтактный каскад , пр мосмещенный диод. В данном усилителе при передаче импульсного перепада напр жени  положительной пол рности сразу задействуютс  два механизма обеспечени  высокого быстродействи . В результате усилитель оказываетс  не только более быстродействующим, но и из-за абсолютной симметрии структуры более линейным, поскольку при передаче импульсных перепадов напр жени  обеих пол рностей х-ки усилител  оказываетс  практически одинаковыми при любой глубине внешней отрицательной обратной св зи 1 ил

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  дл  усилени  электрических сигналов с высоким быстродействием

Цель изобретени  - увеличение быстродействи  и уменьшение искажений.

На чертеже представлена принципиальна  схема усилител 

Усилитель содержит первый, второй транзисторы 1. 2 n-p-n-типа, третий, четвертый транзисторы 3, 4 p-n-p-типа, первый, второй4 резисторы 5, 6, п тый, шестой транзисторы 7, 8 n-p-n-типа, цепь 9 смещени , первый, вто- рри управл емые источники тока (УИТ) 10, 11, тбкозадающий элемент 12, выходной двухтактный каскад 13, пр мосмещенный диод 14, седьмой, восьмой транзисторы 15, 16 р-п-р- типа,третий,четвертый резистооы 17, 18,а также резисторы 19, 20, 21, 22.

Усилитель работает следующим образом .

Допустим, что усилитель включен неинвертирующим повторителем напр жени , т.е. базы транзисторов 2, 4 подключены к

выходу усилител , а на его вход подан положительный перепад напр жени . Поскольку выход УИТ 11 шунтируетс  паразитной емкостью , потенциал базы транзистора 15 не может измен тьс  со скоростью входного сигнала. Поэтому разность поинциалов между базами транзисторов 1, 15 начин ет увеличиватьс  и коллекторные токи эгих транзисторов резю возрастают

Поскольку коллектор транзистора 1 подключен к входу УИТ 10 выходной ток этого УИТ 10 также резко увелиниваетс . Это приводит к тому, что выходна  емкость УИТ 11 быстро перезар жаетс  гоком через цепь 9 смещени  и диод 14, при этом за счет обратной отрицательной св зи, замыкающейс  по цепи база транзистора 15 - коллектор транзистора 1 - выход УИТ 10 - цепь 9 смещени  - диод 14, величина коллекторного тока транзисторов 1 15 поддерживаетс  на минимально необходимом уровне дл  поддержани  одинаковой скорости нарастани  напр жени  на входе и на выходе усилител 

W

,.о ел

&

&

о

Однако така  ситуаци  имеет место только в том случае, если емкость, приведенна  к коллекторам входных транзисторов выходного каскада 13, не превышает величины емкости, приведенной к выходуУИТ 10. Если емкостна  нагрузка усилител  достаточно велика , то указанное условие нарушаетс . В таком случае выход усилител  смещаетс  в положительном напр жении медленнее. чем базы транзисторов 7, 8 и 15, 16. Вследствие этого разность потенциалов между базами транзисторов 4, 8 начинает возрастать , коллекторный ток этих транзисторов увеличиваетс , что приводит к включению положительной обратной св зи, замыкающейс  по цепи коллектор транзистора 8 - выход УИТ 10 - база транзистора 8.

Следовательно,при передаче импульсного перепада напр жени  положительной пол рности в предлагаемом усилителе могут быть задействованы сразу оба механизма обеспечени  высокого быстродействи . которые в прототипе задействованы на импульсных перепадах входного напр жени  разной пол рности. Вследствие этого предлагаемый усилитель оказываетс  не только более быстродействующим, но из-за абсолютной симметрии структуры более линейным , поскольку при передаче импульсных перепадов напр жени  обеих пол рностей характеристики усилител  оказываютс  практически одинаковыми при любой глубине внешней ООС.

Изменение структуры предлагаемого усилител  по сравнению с прототипом привело к изменению его свойств на посто нном токе. Это про вл етс  в том, что без резисторов 19,20,21,22 нормальный режим начального смещени  усилительных элементов этого усилител ,не может быть обеспечен, поскольку из-за разброса параметров согласованных элементов, а также величины П21Э p-n-p- и n-p-n-транзисторов выходные токи УИТ 10, 11 никогда не могут быть строго одинаковыми . Возникающа  разность этих токов втекает в базы либо транзисторов 7, 8, либо транзисторов 15, 16. Коллекторные токи одной из этих пар транзисторов, например транзисторов 7,8, возрастают, увеличиваетс  падение напр жени  на резисторах 5, 6, при этом транзисторы 1, 2, 15, 16 полностью запираютс . Иными словами, входной каскад усилител  оказываетс  охваченным положительной обратной св зью по току начального смещени .

Дл  устранени  этого недостатка в усилитель введены резисторы 19-22, которые позвол ют обеспечить внутреннюю ООС по начальному току смещени  в каждом плече входного каскада усилител . В рассмотренном ранее примере цепь 9 смещени  при отсутствии резисторов 19 22 смещалась бы в положительном направлении при нулевом потенциале на входах усилител . При введении этих резисторов положительное смещение относительно корпуса на диодной цепи 9 смещени  приводит к возрастанию коллекторных токов транзисторов 3, 4 и к уменьшению коллекторных токов транзисторов 1, 2.

Следовательно, уменьшитс  выходной ток УИГ 10 и увеличитс  выходной ток УИТ 11, что скомпенсирует первоначальный токовый разбаланс выходных токов этих источников. В результате неопределенность начального

режима смещени  устран етс .

Диод 14 необходим дл  задани  начальных рабочих токов транзисторов 1-4, 7, 8, 15. 16, что  вл етс  об зательным условием обеспечени  линейности усилител . Резисгоры 5, 6, 17, 18 необходимы дл  обеспечени  устойчивости усилител  в режиме большого сигнала. Коллекторы транзисторов 1, 3 могут быть подключены к входам УИТ 10, 11, а коллекторы транзисторов 2, 4

к соответствующим шичам питани  через транзисторы, включенные по схеме с ОБ, что позвол ет снизить входные емкости усилител .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Усилитель, содержащий первый и вто рой транзисторы n-p-n-гилз, базы которых  вл ютс  неинвержрующим ч инвертирующим входами усилител  соответственно;

   третий и четвертый транзисторы р-п-р-типа, базы которых соединены с базами соответственно первого и второго транзисторов п- p-n-типа. а эмиттеры через соответственно первый и второй резисторы подключены к

   эмиттерам п того и шестого транзисторов п-р-п-типа, базы которых соединены и подключены к первому выводу цепи смещени , зыполненной на трех соединенн после- довательно пр мосмещенных диодах, и к

   выходу первого управл емого источника тока , общий вывод которого и коллектор второго транзистора n-p-n-типа соединены с положительной шиной источника питани , а вход - с коллектором шестого транзистора

   0 n-p-n-типа, коллектор третьего транзистора p-n-p-типа соединен с входом второго управл емого источника тока, общий вывод которого соединен с отрицательной шиной источника питани , при этом коллекторы п того

   5 транзистора n-p-n-типэ и четвертого транзистора р-п-р-типа подключены к положительной и отрицательной шинам источника питани , а также выходной двухтактный каскад, входы которого соединены через токозадающий элемент и подключены к входам соответственно первого и второго управл емых источников тока, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  быстродействи  и уменьшени  искажений, в него введены седьмой и восьмой транзисторы p-n-p-типа, пр мосме- щенный диод, включенный между вторым выводом цепи смещени  и выходом второго управл емого источника тока, соединенным с базами седьмого и восьмого транзисторов p-n-p-типа. третий и четвертый резисторы,

   включенные между эмиттерами первого, второго транзисторов n-p-n-типа и эмиттерами седьмого, восьмого транзисторов р-п-р- типа соответственно, при этом коллекторы первого транзистора n-p-n-типа и восьмого транзистора p-n-p-типа подключены к входам соответственно первого и второго управл емых источников тока, а коллектор седьмого транзистора p-n-p-типа подключен к отрицательной шине источника питани .

   fcy

   77