SU523510A1 - Усилитель - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может примен тьс  в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известны усилители, содержащие дифференциальные каскады на транзисторах, резисторы и фотодиоды.

Известен усилитель, содержащий транзистор , в коллекторную цепь которого включено реле, а к базе подключен делитель напр жени , состо щий из резистора и фотодиода, и транзистор обратной св зи 1.

Однако такой усилитель имеет низкую чувствительность , надежность его в работе невысока .

Известен также усилитель, состо щий из дифференциального каскада, содержащего транзисторы и фотодиоды, включенные встречно-параллельно между базами транзисторов дифференциального каскада и формировател  импульсов на транзисторах, вход которого подключен к выходу дифференциального каскада 2.

Дифференциальный каскад в этом усилителе образует высокоомный мост за счет запертых транзисторов, где два фотодиода включены в плечи моста между коллектором и базой обратной пол рностью соответственно , а в диагональ моста включена выходна  нагрузка. В дифференциальном усилительном каскаде используютс  два транзистора разной

проводимости и схема питани  от двух источников питани .

Низка  чувствительность к входным сигналам и невысокое быстродействие этого усилител  обзсловлены большими темневыми токами фотодиодов.

Цель изобретени  - повышение чувствительности усилител  при одновременном повышении его быстродействи .

Это достигаетс  тем, что в предлагаемый

0 усилитель введены резистор, включенный между коллектором первого и базой второго транзисторов дифференциального каскада, и люминесцентный диод, включенный последо5 вательно в цепи коллектора второго транзистора дифференциального каскада и оптически св занный с одним из фотодиодов.

На чертеже изображена припципиальпа  электрическа  схема предлагаемого усилител .

Усилитель состоит из дифференциального

0 каскада на транзисторах 1 и 2, фотодиодах 3 и 4, люминесцентного диода 5, формировател  импульсов, содержащего лавинный транзистор 6 и бипол рный транзистор 7 противоположного транзистору 6 типа проводимости, причем фотодиоды 3 и 4 подключены параллельно между базами транзисторов 1 и 2; база транзистора 1 через резистор 8 присоединена к точке соединени  своего коллектора 0 с балластным сопротивлением на резисторе 9

и с резистором 10; резистор 10 другим концом подключен к базе транзистора 2, коллектор которого,  вл  сь выходом схемы дифференциального каскада усилител , через цепочку люминесцентный диод 5 - резистор 11 соединен с положительным полюсом источника питани . Отрицательный полюс этого же источника через резистор 12 небольшой величины подключен в одну точку, объединенную с эмиттером транзистора 1 и транзистора 2. К выходу дифференциального каскада, т. е. к коллектору транзистора 2 непосредственно подключена база лавинного транзистора 6, коллектор которого через резистор 13 подключен к положительному полюсу источпика питани  и к базе транзистора 7, эмиттер которого подключен к положительному полюсу источника питани , а коллектор,  вл  сь выходом схемы формировател , через резистор 14 подключен к эмиттеру транзистора 6, к которому через резистор 15 подключен отрицательный полюс источника питани .

В исходном положении в коллекторах транзистора 1 и 2 проход т токи, соответствующие своим базовым смещени м (класса А). Они выбраны таким образом, чтобы процессы, вызванные изменени ми окружающей температуры и изменением напр жени  питани  на пер 5ходах транзисторов 1 и 2, были одинаковыми , но противоположными по знаку. При одинаковых номиналах резисторов 8 и 10 падени  напр жений на них одинаковы, примерно равны и базовые токи, и поэтому напр жение между базами близко к нулю. Фотодиоды 3 и 4 при этом работают в вентильном режиме , что обеспечивает максимальную чувствительность к входным световым сигналам, а низкоомна  нагрузка - входное сопротивление база-эмиттер транзисторов 1 и 2 - способствует уменьшению посто нной времени т фотодиодов 3 и 4. При этом отрицательную оптическую обратную св зь, реализуемую фотодиодами 4 и 5, можно ослабить с помощью увеличени  сопротивлени  резистора 11.

Дл  увеличени  быстродействи  нужно уменьшить сопротивление резистора 10, что вызывает увеличение коэффициента усилени  в раз, но одновременно ухудшает стабильность выходного напр жени  на коллекторе транзистора 2, т. е. увеличивает дрейф нул . При этом нарушаетс  баланс моста из дифференциального каскада, что про вл етс  благодар  возникновению разности потенциалов между базами транзисторов 1 и 2. С помощью увеличени  оптической отрицательной обратной св зи эту разность потенциалов можно ликвидировать полностью и поддерживать дрейф нул  дифференциального каскада в интервале при изменении температуры окружающей среды и при изменении напр жени  питани . При регистрации входных слабых световых сигналов оптическа  отрицательна  обратна  св зь стремитс  к уменьшению до нул , и поэтому эта нелинейна  обратна  св зь обеспечивает выполнение функции отрицательной обратной св зи по напр жению посто нного тока, что упрощает схему. В отдельных случа х функции регистрации входных световых сигналов и функции регистрации световых сигналов от диода 5 может выполн ть один и тот же фотодиод, так как в данном случае фотодиоды 3 и 4 обеспечивают лишь увеличение фоточувствительности площадки .

Низка  выходна  нагрузка дифференциального каскада дает возможность дл  непосредственного , т. е. гальванического подключени  высокочастотного бипол рного транзистора, как это показано на чертеже (транзистор 6). При этом обеспечиваетс  лавинный режим дл  транзистора 6. Подключение бипол рного транзистора 7 к лавинному транзистору 6, как это показано на чертеже, обеспечивает максимальную амплитуду напр жени  на выходе.

Claims (2)

1.Авт. св. СССР № 3291650, кл. Н 03F 1/30, 26.05.70.

2.Вычислительна  техника. Под ред. Оранского . Минск, 1965, стр. 175, рис. 52 (прототип ) .

I

-E