SU437193A1 - Дифференциальный усилитель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к усилител м и может быть использовано в линейных микросхемах .

Известен дифференциальный усилитель с симметричным входом и несимметричным выходом , 1содержащий входной дифференциальный каскад, выполненный на полевых транзисторах , в общей цепи истоков которых включен источник тока, а в цепи стоков последовательно -по посто нному току - нерва  динамическа  нагрузка на полевых транзисторах с объединенными затворами, в цепи стоков которых включена втора  динамическа  нагрузка .на транзисторах с объединенными база .ми, причем между местом соединени  затворов и местом соединени  баз транзисторов динамических нагрузок включен эмиттерный повторитель, база которого подключена к коллектору одного из транзисторов второй динамической -нагрузки, а коллектор другого транзистора упом нутой нагрузки подключен к базе транзистора эмиттерного повторител  выходного каскада.

Однако известный дифференциальный усилитель характеризуетс  большой чувствительностью статического уровн  сигнала на выходе к разбросу напр жени  отсечки полевых транзисторов и плохой нагрузочной способностью усилител , обусловленных нестабильностью режима работы.

Целью изобретени   вл етс  стабилизаци  режима работы усилител .

Это достигаетс  тем, что коллектор эмиттерного повторител  выходного каскада нодключен к коллектору эмиттерного повторител  входного каскада, а в цепи коллектора и эмиттера эмиттерного повторител  .выходного каскада последовательно по посто нному току включены транзисторы динамических нагрузок , базы которых подключены соответствеино к общей цепи истоков транзисторов входното дифференциального каскада и через цепь из последовательно соединенных транзистора в диодном включении и резистора к месту соединани  без транзисторов второй динамической нагрузки.

Изобретение по сн етс  принципиальной схемой. Дифференциальный усилитель с симметричным входом и несим,метричным выходом содержит входной дифференциальный каскад на полевых транзисторах 1, 2, в общей цепи истоков которых включен источник 3 тока смещени , а в цепи стоков последовательно по посто нному току - перва  динамическа  нагрузка на полевых транзисторах 4, 5 с объедине.нным.и затворами, в цени стоков которых включена втора  динамическа  нагрузка на транзисторах 6, 7 с объединенными базами, эмиттерный повторитель входного

каскада на транзисторе 8, эмиттерный новторитель выходного каскада на транзисторе 9, в цепи коллектора и эмиттера которого последовательно то посто нному току включены транзисторы 10 и II динамических нагрузок соответственно, а также транзистор 12 в диодном включении, резисторы 13, 14 и 15. Между местом соединени  затворов толевых транзисторов 4, 5 и местом-соединени  баз транзисторов 6, 7 динамических нагрузок включен эмиттерный повторитель на транзисторе 8, база которого подключена к коллектору транзистора 6 второй динамической нагрузки. Коллектор транзистора 7 второй динамической нагрузки подключен к базе транзистора 9 эмиттерного повторител  выходного каскада . Коллектор транзистора 9 -иодключен к коллектору транзистора 8 змиттерного повторител  ВХОДНОГО каскада. База транзистора 10 динамической нагрузки в цепи коллектора транзистора 9 подключена к общей цепи истоков транзисторов 1, 2 входного дифференциального каскада. База транзистора 11 динамической нагрузки в цепи эмиттера транзистора 9 подключена через цепь из П0|следовательно соединенных транзистора 12 в диодном включении и резистора 13 к месту соединени  баз транзисторов 6, 7 второй динамической нагрузки.

Режим работы усилител  стабилизируетс  следующим образом. Благодар  наличию диодно-резистивной цепи, состо щей из транзистора 12 в диодном включении и резистора

13,создающей смещение на базах транзисторов 6, 7 второй динамической нагрузки имеет место пропорциональность следующих напр жений:

- -RlS

где /6, /7 - эмиттерные токи транзисторов 6, 7;

/ - ток через резистор 13; , 14, 15-сопротивлени  резисторов 13,

14,15 соответственно. В то же врем  нелинейное управление напр жением база-эмиттереого перехода транзистора 11 через упом нутую диодно-резистинную цепочку заставл ет ток /и, протекающий через транзистор И, следить за током /, так что . В результате этого эмиттерные повторители транзисторов 8 и 9 входного и выходного каскадов одинаково шунтируют транзисторы 6 и 7 второй динамической нагрузки, благодар  чему статические напр жени  Ue и U на коллекторах соответствующих транзисторов автоматически выравниваютс  и, соответственно, повышаетс  стабильность работы каскадов. Средний уровень напр жений f/e и {Уу стабилизируетс  следующим образам. Пусть, например, напр жени  Ue и U возросли; это приведет к соответствуЮ|Щему изменению токов /в, /7, /, hi, автоматически изменитс  также ток /ю в эмиттерной

цепи транзистора 10 (), который, отбира  своей базовой цепью часть тока от источника 3, уменьшит потенциал U на истоках полевых транзисторов 1 и 2. Уменьшение потенциала U передаетс  через входной дифференциальный каскад на транзисторах 1, 2 и первую динамическую на1Грузку на полевых транзисторах 4, 5 на коллекторы транзисторов 6, 7 второй динамической нагрузки, компенсирун первичное увеличение напр жений UQ и U до их стабилизации.

Описанный процесс стабилизации напр жений Ue и f/7 возникает при компенсации технологических разбросов напр жений отсечки полевых транзисторов и тепловом дрейфе источника тока. Подключение базы транзистора 10 к общей цепи истоков транзисторов 1, 2 входного дифференциального каскада обеспечивает требуемое автоматическое смещение

транзисторов 4 и 5 на любом уровне входного сигнала U и позвол ет использовать транзисторы с одинаковым диффузионным профилем и ингегральеую технологию их изготовлени .

Предмет изобретени 

Дифференциальный усилитель с симметричным входом и несимметричным выходом, содержащий входной дифференциальный каскад , выполненный, например на полевых транзисторах , в общей цепи .истоков которых включен источник тока, а в цепи стоков последовательно по посто нному току - перва  динамическа  нагрузка на полевых транзисторах

с объединенными затворами, в цепи стоков которых включена втора  двна мическа  нагрузка на транзисторах с объединенными базами , причем между местом соединени  затворов и местом соединени  баз транзисторов динамических нагрузок включен эмиттерный повторитель, база которого подключена к коллектору одного из транзисторов второй динамической нагрузки, а коллектор другого транзистора упом нутой нагрузки подключен к

базе транзистора эмиттерного повторител  выходного каскада, отличающийс  тем, что, с целью стабилизации режима рабогы усилител , коллектор эмиттерного повторител  выходного каскада подключен к коллектоРУ эмиттерного повторител  входного каскада, а в цепи коллектора и эмиттера эмиттер ого повторител  выходного каскада последовательно по посто нному току включены транзисторы дина1мических нагрузок, базы которых подключены соответственно к общей цепи истоков транзисторов входного дифференциального каскада и через цепь из последовательно соединенных транзистора в диодном включении и резистора к месту соединени 

баз транз1исторов второй динамической нагрузки .

Гп

/-

o-ff