Операционный усилитель

Операционный усилитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

п11 469975

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.04.73 (21) 1910160/18-24 с присоединением заявки №

ГосУдарственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР зо „„„Опубликовано 05.05.75. Бюллетень № 17 (51) Ч. Кл. 6 06д 7/12 (53) УДК 681.335(08$.8) и открытий

Дата опубликования описания 30.07.75 (72) Авторы изобретения

В. И. Анисимов, М. В. Капитонов, H. Н. Прокопенко и Ю. М. Соколов (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (54) ОПЕРАЦИОННЪ|Й УСИЛИТЕЛЪ

Предложенный операционный усилитель относится к усилительным устройствам с расширенным диапазоном амплитуд входных сигналов и может быть использован в быстродействующих аналоговых вычислительных машинах.

Известны операционные усилители, содержащие транзисторный входной каскад, выполненный по дифференциальной схеме, в общей эмиттерной цепи которой включен генератор тока, эмиттер и база транзистора которого соединены с первой клеммой питания через первый и второй резисторы соответственно, выходной усилительный каскад, между входом и выходом которого включен корректирующий конденсатор, неинвертирующий выход дифференциальной схемы подключен ко входу выходного усилительного каскада.

Такие операционные усилители имеют невысокое быстродействие и малую стабильность работы.

Предложенный операционный усилитель отличается от известных тем, что в него введен блок расширения динамического диапазона, выполненный на двух транзисторах, базы двух транзисторов .которого подключены к неинвертирующему входу дифференциальной схемы входного каскада, а эмиттеры через третий резистор, соединены с инвентирующим входом дифференциальной схемы. Коллектор одного из транзисторов блока расширения динамического диапазона присоединен к базе транзистора генератора тока, а коллектор другого — к четвертому резистору и базе введенного допî IHèòåëüíoão транзистора, коллектор которого присоединен ко входу выходного усилительного каскада, а эмиттер через пятый резистор соединен с другими выводом четвертого резистора и второй клеммой питания.

10 Это увеличило быстродействие и повысило стабильность работы операционного усилителя.

Схема операционного усилителя приведена на чертеже.

15 Операционный усилитель содержит входной каскад, выполненный по дифференциа.-.ьной схеме на транзисторах 1 и 2 с целью нагрузки

3, генератор тока на транзисторе 4, первый 5 и второй б резисторы, выходной усилительный

20 каскад 7, корректирующий конденсатор 8, транзисторы 9 и 10 блока расширения динамического диапазона, третий 11 и четвертый !2 резисторы, дополнительный транзистор 13 и пятый резистор 14.

25 Операционный усилитель работает следующим образом.

При малых значениях уровня дифференциального входного сигнала транзисторы 9, 10 и 13 не оказывают влияния на работу опер",30 ционного усилителя. Коллекторный ток в од469975

Изд. М 680

Заказ 1857/8

Тираж 679

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 ном из транзисторов дифференциальной схемы возрастает, а в другом убывает. Это приводит к появлению тока заряда (разряда) конденсатора 8, получающего приращение за счет перераспределения коллекторного тока транзистора 4 между транзисторами 1 и 2.

При дальнейшем росте уровня дифференциального входного сигнала один из транзисторов 1 и 2 входит в режим отсечки, и дальнейшее приращение тока заряда (разряда) конденсатора 8 обеспечивается транзисторами

9и 10.

Пусть на базу транзистора 1 подается положительное приращение входного сигнала относительно базы транзистора 2. При некоторой величине дифференциального напряжения появляется коллекторный ток транзистора 9, что приводит к появлению коллекторного тока транзистора 13. Этот ток является дополнительным током заряда конденсатора 8 и при соответствующих величинах резисторов 11, 12 и 14 может в сотни раз превышать рабочие токи транзисторов 1 и 2, что увеличивает быстродействие операционного усилителя.

Положим, что на базе транзистора 1 напряжение уменьшается относительно базы транзистора 2. Появление коллекторного тока транзистора 10 приводит к росту коллекторного тока транзистора 4. Приращение коллекторного тока транзистора 4 определяет дополнительный ток разряда конденсатора 8.

Таким образом, коллекторные токи транзисторов 9, 10 и 13 не ограничиваются при возрастании уровня дифференциального входного сигнала входного каскада, что обусловливает высокое быстродействие операционного усилителя. Кроме того, операционный усилитель имеет повышенную стабильность простоты схемы дифференциального входного каскада.

Предмет изобретения

Операционный усилитель, содержащий транзисторный входной каскад, выполненный по дифференциальной схеме, в общей эмиттерной цепи транзисторов которой включен генератор тока на транзисторе, эмиттер и база которого

10 соединены с первой клеммой питания через первый и второй резисторы соответственно, выходной усилительный каскад, между входом и выходом которого включен корректирующий конденсатор, неинвертирующий выход диффе15 ренциальной схемы подключен ко входу выходного усилительного каскада, и резисторы, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и повышения стабильности работы, в него введен блок расширения

20 динамического диапазона, выполненный на двух транзисторах, базы которых подключены к неинвертирующему входу дифференциальной схемы входного каскада, а эмиттеры транзисторов через третий резистор соединены с ин25 вертирующим входом дифференциальной схемы; коллектор одного из транзисторов блока расширения динамического диапазона присоединен к базе транзистора генератора тока, а коллектор другого транзистора блока расшиЗО рения динамического диапазона подключен к одному выводу четвертого резистора и базе введенного дополнительного транзистора, коллектор которого присоединен ко входу выходного усилительного каскада, а эмиттер через

35 пятый резистор соединен с другим выводом четвертого резистора и второй клеммой питания.