UA24882U

UA24882U - Buffer amplifier

Info

Publication number: UA24882U
Application number: UAA200701203U
Authority: UA
Inventors: Oleksii Dmytrovych Azarov; Serhii Vitaliiovych Bohonolov; Oleksandr Oleksandro Lukaschuk; Leonid Vitaliiov Krupelnytskyi; Olha Mykolaivna Tarasova
Original assignee: Univ Vinnytsia Nat Tech
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2007-07-25

Abstract

The invention proposes a buffer amplifier which includes transistors, a current source, negative and additional buses, input and output buses.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки і може бути використана в аналогово-дифрових 2 перетворювачах і цифрових вимірювальних приладах.The useful model is related to measuring technology and can be used in analog-to-digital 2 converters and digital measuring devices.

Відомо буферний пристрій (Бахтиаров Г.Д., Малинин В.В., Школин В.П. Аналого-дифровье преобразователи/A buffer device is known (Bakhtiarov G.D., Malinyn V.V., Shkolin V.P. Analog-to-digital converters/

Под ред. Г.Д.Бахтиарова. - М.: Советское радио, 1980. - 280 с. ил. Рис. 6.28 на стр. 1504), який містить вісім транзисторів, два джерела струму, шини додатного та від'ємного живлення, вхідну та вихідну шини. Бази четвертого та п'ятого транзисторів з'єднано з вхідною шиною. Емітери четвертого та п'ятого транзисторів 70 з'єднано з емітерами першого та восьмого транзисторів відповідно, та з базами третього та шостого транзисторів відповідно, колектори четвертого та п'ятого транзисторів з'єднано з колекторами шостого та третього транзисторів відповідно, а також з емітерами сьомого та другого транзисторів відповідно. Бази і колектори першого і восьмого транзисторів з'єднано з базами другого та сьомого транзисторів відповідно, а також з'єднано з шинами додатного та від'ємного живлення через перше та друге джерела струму відповідно.Ed. G.D. Bakhtiarov. - M.: Sovetskoe radio, 1980. - 280 p. ill. Fig. 6.28 on page 1504), which contains eight transistors, two current sources, positive and negative supply buses, input and output buses. The bases of the fourth and fifth transistors are connected to the input bus. The emitters of the fourth and fifth transistors 70 are connected to the emitters of the first and eighth transistors, respectively, and to the bases of the third and sixth transistors, respectively, the collectors of the fourth and fifth transistors are connected to the collectors of the sixth and third transistors, respectively, and also to the emitters seventh and second transistors, respectively. The bases and collectors of the first and eighth transistors are connected to the bases of the second and seventh transistors, respectively, and are also connected to the positive and negative supply buses through the first and second current sources, respectively.

Колектори другого та сьомого транзисторів з'єднано з шинами додатного та від'ємного живлення відповідно.The collectors of the second and seventh transistors are connected to the positive and negative supply buses, respectively.

Емітери третього та шостого транзисторів з'єднано з вихідною шиною.The emitters of the third and sixth transistors are connected to the output bus.

Основним недоліком цього пристрою є низька точність, що викликано значною вихідною напругою зміщення нуля через не ідентичність параметрів пар п-р-п та р-п-р транзисторів у верхньому та нижньому каналах.The main disadvantage of this device is low accuracy, which is caused by a significant zero offset output voltage due to the non-identity of the parameters of pairs of p-p-p and p-p-p transistors in the upper and lower channels.

За прототип обрано буферний пристрій |Д.п. України Мо15896 НОЗК 5/22, 5058 1/00, 2006), який містить вісім транзисторів, два джерела струму, шини додатного та від'ємного живлення, вхідну та вихідну шини, причому вхідну шину з'єднано з базами четвертого та п'ятого транзисторів, колектори яких з'єднано з колекторами шостого та третього транзисторів відповідно, та емітерами сьомого та другого транзисторів відповідно, база та колектор першого транзистора об'єднані і приєднані до шини додатного живлення через перше джерело струму, а також до бази другого транзистора, база сьомого транзистора з'єднана з шиною від'ємного живлення через 29 друге джерело струму, колектори другого та сьомого транзисторів з'єднано з шинами додатного та від'ємного пла) живлення відповідно. Крім того містить дев'ятий, десятий, одинадцятий, дванадцятий транзистори, причому база кожного з них з'єднана з його колектором, емітер восьмого транзистора з'єднано з базою сьомого транзистора та першим виводом другого джерела струму, емітери дев'ятого та десятого транзисторів з'єднано з емітерами четвертого та п'ятого транзисторів відповідно, бази та колектори дев'ятого та десятого транзисторів з'єднано с з базами третього та шостого транзисторів відповідно, а також базу та колектор дев'ятого транзистора з'єднано о з емітером першого транзистора, базу та колектор десятого транзистора з'єднано з базою та колектором восьмого транзистора, емітери третього та шостого транзисторів з'єднано з емітерами одинадцятого та со дванадцятого транзисторів відповідно, бази і колектори одинадцятого та дванадцятого транзисторів з'єднано з «І вихідною шиною.A buffer device was chosen as the prototype |D.p. of Ukraine Mo15896 NOZK 5/22, 5058 1/00, 2006), which contains eight transistors, two current sources, positive and negative power buses, input and output buses, and the input bus is connected to the bases of the fourth and fifth transistors, the collectors of which are connected to the collectors of the sixth and third transistors, respectively, and the emitters of the seventh and second transistors, respectively, the base and the collector of the first transistor are combined and connected to the positive power bus through the first current source, as well as to the base of the second transistor, the base of the seventh transistor is connected to the bus of the negative power supply through the second current source 29, the collectors of the second and seventh transistors are connected to the buses of the positive and negative supply pla) respectively. In addition, it contains the ninth, tenth, eleventh, twelfth transistors, and the base of each of them is connected to its collector, the emitter of the eighth transistor is connected to the base of the seventh transistor and the first terminal of the second current source, the emitters of the ninth and tenth transistors connected to the emitters of the fourth and fifth transistors, respectively, the bases and collectors of the ninth and tenth transistors are connected to the bases of the third and sixth transistors, respectively, and the base and collector of the ninth transistor are connected to the emitter of the first transistors, the base and collector of the tenth transistor are connected to the base and collector of the eighth transistor, the emitters of the third and sixth transistors are connected to the emitters of the eleventh and twelfth transistors, respectively, the bases and collectors of the eleventh and twelfth transistors are connected to the "I output bus.

Зо Недоліками прототипу є низька точність роботи пристрою, яка обумовлена великим рівнем вхідного струму с зміщення.The disadvantages of the prototype are the low accuracy of the device, which is due to the high level of the input current with the offset.

В основу корисної моделі поставлено задачу створення буферного каскаду, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків між ними зменшується вхідний струм зміщення, завдяки чому підвищується точність « роботи. З 70 Поставлена задача досягається тим, що в буферний пристрій, який містить дванадцять транзисторів, два с джерела струму, шини додатного та від'ємного живлення, вхідну та вихідну шини, причому вхідну шину з'єднаноThe basis of a useful model is the task of creating a buffer cascade, in which, due to the introduction of new elements and connections between them, the input bias current is reduced, thanks to which the accuracy of work is increased. With 70 The task is achieved by the fact that the buffer device, which contains twelve transistors, two current sources, positive and negative supply buses, input and output buses, and the input bus is connected

Із» з базами четвертого та п'ятого транзисторів, емітери четвертого і п'ятого транзисторів з'єднано з емітерами дев'ятого і десятого транзисторів відповідно, бази дев'ятого і десятого транзисторів з'єднано з базами третього і шостого транзисторів відповідно, колектор дев'ятого транзистора з'єднано з емітером першого транзистора, базу першого транзистора з'єднано з базою другого транзистора, колектор першого транзистора ді з'єднано з першим виводом першого джерела струму, другі виводи першого і другого джерела струмів, а також «» колектори другого і сьомого транзисторів з'єднано з шинами додатного і від'ємного живлення відповідно, емітери другого і сьомого транзисторів з'єднано з колекторами третього і шостого транзисторів відповідно, бо емітери третього і шостого транзисторів з'єднано з емітерами одинадцятого і дванадцятого транзисторів о 20 відповідно, бази та колектори одинадцятого і дванадцятого транзисторів з'єднано з вихідною шиною, введено тринадцятий, чотирнадцятий, п'ятнадцятий, шістнадцятий, сімнадцятий, вісімнадцятий транзистори, причому о колектори тринадцятого, п'ятнадцятого, сімнадцятого та чотирнадцятого, шістнадцятого, вісімнадцятого транзисторів з'єднано з шинами додатного і від'ємного живлення відповідно, бази тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів з'єднано з колекторами першого і восьмого транзисторів відповідно, а також з першими виводами 29 першого і другого джерел струмів відповідно, емітери тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів з'єднано з с базами першого, другого та сьомого, восьмого транзисторів відповідно, бази п'ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів з'єднано з емітерами першого і восьмого транзисторів відповідно, а також з колекторами дев'ятого і десятого транзисторів відповідно, емітери п'ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів з'єднано з базами третього, дев'ятого та шостого, десятого транзисторів відповідно, бази сімнадцятого і вісімнадцятого 60 транзисторів з'єднано з колекторами третього і шостого транзисторів відповідно, а також з емітерами другого і сьомого транзисторів відповідно, емітери сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів з'єднано з колекторами п'ятого і четвертого транзисторів відповідно.From" with the bases of the fourth and fifth transistors, the emitters of the fourth and fifth transistors are connected to the emitters of the ninth and tenth transistors, respectively, the bases of the ninth and tenth transistors are connected to the bases of the third and sixth transistors, respectively, the collector of the ninth transistor is connected to the emitter of the first transistor, the base of the first transistor is connected to the base of the second transistor, the collector of the first transistor is connected to the first terminal of the first current source, the second terminals of the first and second current sources, as well as "" collectors the second and seventh transistors are connected to the positive and negative supply buses, respectively, the emitters of the second and seventh transistors are connected to the collectors of the third and sixth transistors, respectively, because the emitters of the third and sixth transistors are connected to the emitters of the eleventh and twelfth transistors at 20 respectively, the bases and collectors of the eleventh and twelfth transistors are connected to the output bus, the thirteenth, fourteenth, fifteenth , the sixteenth, seventeenth, eighteenth transistors, and the collectors of the thirteenth, fifteenth, seventeenth and fourteenth, sixteenth, eighteenth transistors are connected to the positive and negative supply buses, respectively, the bases of the thirteenth and fourteenth transistors are connected to the collectors of the first and of the eighth transistors, respectively, as well as with the first terminals 29 of the first and second current sources, respectively, the emitters of the thirteenth and fourteenth transistors are connected to the bases of the first, second and seventh, eighth transistors, respectively, the bases of the fifteenth and sixteenth transistors are connected to the emitters of the first and eighth transistors, respectively, as well as with the collectors of the ninth and tenth transistors, respectively, the emitters of the fifteenth and sixteenth transistors are connected to the bases of the third, ninth and sixth, tenth transistors, respectively, the bases of the seventeenth and eighteenth 60 transistors with connected to the collectors of the third and sixth transistors, respectively, and also with the emitters of the second and seventh transistors, respectively, the emitters of the seventeenth and eighteenth transistors are connected to the collectors of the fifth and fourth transistors, respectively.

На кресленні представлено принципову схему буферного каскаду.The drawing shows the schematic diagram of the buffer cascade.

Пристрій містить вхідну шину 23, яку з'єднано з базами четвертого 4 і п'ятого 5 транзисторів, колектори бо четвертого 4 і п'ятого 5 транзисторів з'єднано з емітерами сімнадцятого 13 і вісімнадцятого 14 транзисторів відповідно, емітери четвертого 4 і п'ятого 5 транзисторів з'єднано з емітерами дев'ятого З і десятого 6 транзисторів відповідно, бази дев'ятого З і десятого б транзисторів з'єднано з базами третього 16 і шостого 19 транзисторів відповідно, а також з емітерами п'ятнадцятого 11 і шістнадцятого 12 транзисторів відповідно,The device contains an input bus 23, which is connected to the bases of the fourth 4 and fifth 5 transistors, the collectors of the fourth 4 and fifth 5 transistors are connected to the emitters of the seventeenth 13 and eighteenth 14 transistors, respectively, the emitters of the fourth 4 and fifth 5 transistors are connected to the emitters of the ninth and tenth 6 transistors, respectively, the bases of the ninth and tenth transistors are connected to the bases of the third 16 and sixth 19 transistors, respectively, as well as to the emitters of the fifteenth 11 and sixteenth 12 transistors respectively,

Колектори дев'ятого З і десятого б транзисторів з'єднано з базами п'ятнадцятого 11 і шістнадцятого 12 транзисторів відповідно, а також з емітерами першого 2 і восьмого 7 транзисторів відповідно, бази першого 2 і восьмого 7 транзисторів з'єднано з базами другого 15 і сьомого 20 транзисторів відповідно, а також з емітерами тринадцятого 9 і чотирнадцятого 10 транзисторів відповідно, колектори першого 2 і восьмого 7 транзисторів з'єднано з базами тринадцятого 9 і чотирнадцятого 10 транзисторів відповідно, а також з першими 7/0 виводами першого 1 і другого 8 джерел струмів відповідно, другий вивід першого 1 джерела струму та колектори тринадцятого 9, п'ятнадцятого 11, сімнадцятого 13, другого 15 транзисторів з'єднано з шиною додатного живлення 21, другий вивід другого 8 джерела струму та колектори чотирнадцятого 10, шістнадцятого 12, вісімнадцятого 14, сьомого 20 транзисторів з'єднано з шиною від'ємного живлення 22, емітери другого 15 |і сьомого 20 транзисторів з'єднано з базами сімнадцятого 13 і вісімнадцятого 14 транзисторів відповідно, а у/5 також з колекторами третього 16 і шостого 19 транзисторів відповідно, емітери третього 16 і шостого 19 транзисторів з'єднано з емітерами одинадцятого 17 і дванадцятого 18 транзисторів відповідно, бази та колектори одинадцятого 17 і дванадцятого 18 транзисторів з'єднано з вихідною шиною 24.The collectors of the ninth C and tenth b transistors are connected to the bases of the fifteenth 11 and sixteenth 12 transistors, respectively, as well as to the emitters of the first 2 and eighth 7 transistors, respectively, the bases of the first 2 and eighth 7 transistors are connected to the bases of the second 15 and the seventh 20 transistors, respectively, as well as to the emitters of the thirteenth 9 and fourteenth 10 transistors, respectively, the collectors of the first 2 and eighth 7 transistors are connected to the bases of the thirteenth 9 and fourteenth 10 transistors, respectively, as well as to the first 7/0 terminals of the first 1 and the second 8 current sources, respectively, the second output of the first 1 current source and the collectors of the thirteenth 9, fifteenth 11, seventeenth 13, second 15 transistors are connected to the positive power bus 21, the second output of the second 8 current source and the collectors of the fourteenth 10, sixteenth 12, the eighteenth 14, the seventh 20 transistors are connected to the negative power bus 22, the emitters of the second 15 and seventh 20 transistors are connected to the bases of the seventeenth o 13 and eighteenth 14 transistors, respectively, and u/5 also with the collectors of the third 16 and sixth 19 transistors, respectively, the emitters of the third 16 and sixth 19 transistors are connected to the emitters of the eleventh 17 and twelfth 18 transistors, respectively, the bases and collectors of the eleventh 17 and twelfth 18 transistors are connected to the output bus 24.

Буферний каскад працює таким чином:The buffer cascade works as follows:

Якщо напруга на вхідній шині 23 збільшується, то потенціали емітерів четвертого 4 і п'ятого 5 транзисторів збільшуються, у свою чергу збільшуються потенціали баз дев'ятого 3, третього 16 та десятого 6, шостого 19 транзисторів відповідно, а також колекторів одинадцятого 17 і дванадцятого 18 транзисторів збільшується, при цьому потенціал на вихідній шині 24 також збільшується.If the voltage on the input bus 23 increases, then the potentials of the emitters of the fourth 4 and fifth 5 transistors increase, in turn, the potentials of the bases of the ninth 3, third 16 and tenth 6, sixth 19 transistors increase, respectively, as well as the collectors of the eleventh 17 and twelfth 18 transistors increases, while the potential on the output bus 24 also increases.

Якщо напруга на вхідній шині 23 зменшується, то потенціали емітерів четвертого 4 і п'ятого 5 транзисторів зменшуються, у свою чергу з зменшуються потенціали баз дев'ятого 3, третього 16 та десятого 6, шостого 19 ов транзисторів відповідно, а також колекторів одинадцятого 17 і дванадцятого 18 транзисторів зменшується, при цьому потенціал на вихідній шині 24 також зменшується. тIf the voltage on the input bus 23 decreases, then the potentials of the emitters of the fourth 4 and fifth 5 transistors decrease, in turn, the potentials of the bases of the ninth 3, third 16 and tenth 6, sixth 19 transistors decrease, respectively, as well as the collectors of the eleventh 17 and the twelfth 18 transistors decrease, while the potential on the output bus 24 also decreases. t

Для запобігання впливу базових струмів третього 16 і шостого 19 транзисторів на значення емітерних струмів четвертого 4, дев'ятого 9 та п'ятого 5, десятого б транзисторів відповідно, за умови змінення вихідної напруги, у схему введено емітерні повторювачі на п'ятнадцятому 11 і шістнадцятому 12 транзисторах с зо Відповідно.To prevent the influence of the base currents of the third 16 and sixth 19 transistors on the value of the emitter currents of the fourth 4, ninth 9 and fifth 5, tenth b transistors, respectively, subject to a change in the output voltage, emitter repeaters are introduced into the circuit on the fifteenth 11 and the sixteenth 12 transistors with zo Accordingly.

Для запобігання впливу базових струмів другого 15 і сьомого 20 транзисторів на емітерні струми першого 2 со і восьмого 7 транзисторів, за умови зміни напруги живлення або вихідної напруги, у схему введено емітерні со повторювачі на тринадцятому 9 і чотирнадцятому 10 транзисторах відповідно.To prevent the influence of the base currents of the second 15 and the seventh 20 transistors on the emitter currents of the first 2 so and the eighth 7 transistors, subject to a change in the supply voltage or output voltage, emitter so repeaters are introduced into the circuit on the thirteenth 9 and fourteenth 10 transistors, respectively.

Для запобігання впливу змінення вихідної напруги або напруги живлення на колекторні струми четвертого 4 і « п'ятого 5 транзисторів у схему введено каскодні каскади на сімнадцятому 13 і вісімнадцятому 14 транзисторах. сTo prevent the influence of changes in the output voltage or supply voltage on the collector currents of the fourth 4 and fifth 5 transistors, cascode cascades on the seventeenth 13 and eighteenth 14 transistors are introduced into the circuit. with

Перше 1 та друге 8 джерела струмів забезпечують необхідний режим схеми по постійному струму. Шини додатного 21 і від'ємного 22 живлення забезпечують потрібний рівень напруги для живлення схеми.The first 1 and the second 8 current sources provide the necessary DC circuit mode. The positive 21 and negative 22 power supply buses provide the required voltage level to power the circuit.

Claims

The formula of the invention part

-

c Buffer stage, which contains twelve transistors, two current sources, positive and negative supply buses, input and output buses, and the input bus is connected to the bases of the fourth and fifth transistors, the emitters of the fourth and fifth transistors are connected to the emitters of the ninth and tenth transistors, respectively,

the bases of the ninth and tenth transistors are connected to the bases of the third and sixth transistors, respectively, the collector of the ninth transistor is connected to the emitter of the first transistor, the base of the first transistor is connected to the base of the second transistor, the collector of the first transistor is connected to the first terminal of the first current source, the second ve terminals of the first and second current sources, as well as the collectors of the second and seventh transistors are connected to the buses oo of the positive and negative power supply, respectively, the emitters of the second and seventh transistors are connected to the collectors 5r of the third and sixth transistors, respectively, the emitters of the third and sixth transistors are connected to the emitters of the eleventh and twelfth transistors, respectively, the bases and collectors of the eleventh and twelfth CC transistors are connected to the output bus, which is distinguished by the fact that the thirteenth, fourteenth, fifteenth , the sixteenth, seventeenth, eighteenth transistors, and the collectors of the thirteenth, fifteenth, seventeenth and h the fourteenth, sixteenth, and eighteenth transistors are connected to the positive and negative supply buses, respectively, the bases of the thirteenth and fourteenth transistors are connected to the collectors of the first and eighth transistors, respectively, as well as to the first terminals of the first and second current sources, respectively, the emitters of the thirteenth and fourteenth transistors are connected to the bases of the first, second and seventh, eighth transistors, respectively, the bases of the fifteenth and sixteenth transistors are connected to the emitters of the first and eighth transistors, respectively, as well as to the collectors of the ninth and tenth transistors, respectively, emitters the fifteenth and sixteenth transistors are connected to the bases of the third, ninth and sixth, tenth transistors, respectively, the bases of the seventeenth and eighteenth transistors are connected to the collectors of the third and sixth transistors, respectively, and also to the emitters of the second and seventh transistors, respectively, emitters The seventeenth and eighteenth transistors are connected to collectors of the fifth and fourth transistors, respectively.

b5