Операционный усилитель
Иллюстрации
Реферат
О Л И С А Н И E () 4вва54
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соез Соеетскин
Социалистических
Республик
M АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 15.08.72 (21) 1820866/18-24 с присоединением заявки (32) Приоритет
Опубликовано 25.04.75, Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 28 О5 75 (51) М. Кл.
С О6 9 7/12
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (бЗ) УДК
68 1.33 5 (O88.8 ) (72) Авторы изобретения Л. П. Домнин, H. Н. Тонких, Д. П. Федоров и Ю. В. Хорошков (71) Заявитель (54) ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
Операционный усилитель относится к усилительным устройствам . с повышенной помехоустойчивостью и термостабильностью, может быть использован в аналоговых вы» числительных машинах. и
Известны операционные усилители, содержащие последовательно соединенные входной и промежуточный дифференциальные каскады, основную цепь смешения уровня, выполненную) в виде эмиттерного повтори и) теля, эмиттер которого через первый резистор соединен с входом усилителя мошности и коллектором нагрузочного транзистора, эмиттер которого присоединен ко второму резистору, а база подключена к после- 1а довательно соединенным диоду и третьему резистору.
Известные операционные усилители имеют низкую помехоустойчивость и термостабильность. 20
Предлагаемый операционный усилитель отличается от известных тем, что в него введены два источника тока на транзисторах, дотюлнительная цепь смещения уровня, выполненная в виде повторителя на состав- 25 ном транзисторе, база входного транзис"тора которого подключена к одному из выходов промежуточного дифференциального каскада, эмиттер входного транзистора через четвертый резистор соединен с коллектором транзистора первого источника тока, эмиттер которого подключен к пятому резистору, а база через шестой резистор соединена с выходом повторителя на составном транзисторе, и дополнительный транзистор, баэ» которого подключена к другому выходу промежуточного дифференциального каскада, а эмиттер соединен с базой эмиттерного повторителя и через седьмой резистор к коллектору транзистора второго источника тока, эмиттер которого подключен к Bo(ьмому резистору, а база соединена с базой транзистора первого источника тока и базой нагрузочного транзистора.
Это позволило значительно повысить помехоустойчивость и термостабильность и увеличить коэффициент усиления операцион-. ного усилителя.
На чертеже изображена блок-схемв предлагаемого операционно) î ус илителн, 468254
Помеховый сигнал с в аходов промежуточного дифференциального каскада 2 по, ступает на базы транзисторов 4, 14 и с их эмиттеров - на базы транзисторов 5 и ль-. 5 13. С выхода повторителя на составном транзисторе, т. е. с эмиттера выходного, транзистора 5, через резистор 11 сигнал помехи подается на базу транзистора вто, рого источника тока 8, усиливается им в противофазе и через резистор 12 проходит на базу эмиттерного повторителя 13. В результате этого коэффициент передачи еиг- . нала помехи по этим цепям резко падает.
Кроме того, сигнал помехи поступает на
l5; базу нагруэочного транзистора 10, и на его коллекторе складывается с противофаэным сигналом помехи, поступающим с выхода эмиттерного повторителя 13 через резистор 18, и окончательно подавляется.
Сигнал нестабильности, возникший в результате воздействии температуры окружаi ющей среды, проходит и подавляется по тем же цепям, что и сигнал помехи.
Таким образом, помехоустойчивость и
25 ! стабильность предлагаемого операционного усилителя значительно выше известных.
%
Операционный усилитель содержит входной 1 и промежуточный 2 дифференциальные каскады, усилитель мощности 3, входной 4 и выходной 5 транзисторы повтори- теля на составном транзисторе дополните ной цепи смешения уровня, резистор 6, транзисторы первого источника тока 7 и второго . источника тока 8, диод 9, нагрузочный транзистор 10, резисторы 11 и
12, эмиттерный повторитель 13 и дополнительный транзистор 14 основной цепи смешения уровня, резисторы 15-19, Коллекторы транзисторов 4, 5, 13 и 14 подключены к одной шине питания, резисторы, 15, 16, 17 и 19 - к другой.
Усилитель работает следующим образом.
Дифференциальный сигнал, поступающий на входы 1 и П, усиливается входным 1 и промежуточным 2 дифференциальными каскадами, а затем с выходов промежуточного дифференциального каскада поступает на вход повторителя на составном транзисторе (на входной транзистор 4) и на вход дополнительного транзистора 14, работающих в режиме эмиттерного повторителя. С эмиттеров транзисторов 4 и 14 дифференциальный сигнал подается на тран зисторы 5 и 13. С эмиттера транзистора
5 сигнал через резистор 11 поступает на базу транзистора 8, усиливается им, инвертируется по фазе и на базе эмиттерного повторителя 13 суглмируется с сигналом, поступившим с эмиттера дополнительного транзистора 14. В результате этого коэффициент передачи по напряжению эмиттерного повторителя 13 возрастает до
2-4.
Кроме того, сигнал с выхода повторителя на составном транзисторе, т. е. с эмиттера выходного транзистора 5, через резистор 11 подается на базу нагрузочно го транзистора 10, который выполняет функции нагрузочной цепи эмиттерного повторителя 13 и усилительного каскада.
Поэтому поступивший на базу нагрузочного транзистора 10 сигнал усиливается и на входе усилителя мощности 3 складывается с сигналом, поступившим с выхода эмиттерного повторителя 13 через резистор
18. В результате коэффициент передачи по напряжению, измеряемый на коллекторе на» грузочного транзистора 10, возрастает до
20-40. Благодаря этим связям; общий коэффициент усиления операционного усилителя возрастает в 10-20 раз.
Предмет изобретении
Операционный усилитель, содержащий последовательно соединенные входной и промежуточный дифференциальные каскады, основную цепь смещения уровня, выполненную в виде эмиттерного повторителя, эмиттер которого через первый резистор соединен с входом усилителя мощности и коллектором нагрузочного транзистора, эмиттер которого присоединен ко второму резистору, а база подключена к диоду, последова. тельно соединенному с третьим резистором, отличающийся тем, что,с целью повышения помехоустойчивости и термостабильности, введены два источника
45 тока на транзисторах, дополнительная цепь смещения уровня, выполненная в виде повторителя на составном транзисторе, база входного транзистора которого подключена
:, к одному из выходов промежуточного диф5О ференциального каскада, эмиттер входного транзистора через четвертый резистор со единен с коллектором транзистора первого
; источника тока, эмиттер которого подключен к пятому резистору, а база через ше55 стой резистор соединена с выходом цовторителя на составном транзисторе, и дополнительный транзистор, база которого подключена к другому выходу промежуточного, 4682 54 дифференциального каскада, а эмиттер со- 1 единен с базой эмиттерного повторителя и через седьмой резистор к коллектору транзистора второго источника тока, эмиттеркоторогоподключен к восьмому резистору, а база соединена с базой транзистора первого источника тока и базой нагрузочного транзистора.
468254
Закал ЧЯ Изд. Лй Oft тираж
6 79
Подиисиое
1111И1111И 1 осударственпого комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий
Москва, 113035, Раушская наб., 4
11редириятне «11втент», Москва, Г.59, Бережковская иаб, 24
Составитель, 3
OРтралнов 1.11нанова е" Ред орреттор А.Васильева
J1. Каазач кома