Операционный усилитель

Операционный усилитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

OllMCAHHE

ИЗОЬГЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («) 470815

Саоз Советских

Социалистическиx республик (61) Зависимое от авг. свидетельства (22) Заявлено 20.03.73 (21) 1895569/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 21.08.75 (51) М, Кл, G 06g 7/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо,делам изобретений и открытий (53) УДК 681.34(088.8) (72) Авторы изобретения

Л. П. Домнин и Л. Н. Петров (71) Заявитель (54) ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Настоящее изобретение относится к области усилительной техники и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известны операционные усилители, содержащие транзисторные входной и дополнительный каскады, выполненные по дифференциальной схеме, в каждом из плеч которой к эмиттеру основного транзистора подключен эмиттер транзистора динамической нагрузки, коллектор которого соединен с коллектором транзистора генератора тока, эмиттеры транзисторов генераторов тока первых плеч входного и дополнительного каскадов подключены к первому резистору, а эмиттеры транзисторов генераторов тока вторых плеч входного и дополнительного каскадов соединены со вторым резистором, базы транзисторов генераторов тока входного каскада подключены к третьему резистору и эмиттеру эмиттерного повторителя, коллектор которого соединен с базами основных транзисторов дополнительного каскада и шиной нулевого потенциала, а база подключена к коллектору транзистора генератора тока первого плеча входного каскада, базы транзисторов генераторов тока дополнительного каскада присоединены к четвертому резистору, коллекторы основных транзисторов входного и дополнительного каскадов подключены к диоду и к объединенным базам транзисторов первого и второго термокомпенсированных источников тока, эмиттеры которых соединены со вторым выводом диода и с первой клеммой питания, коллектор транзистора первого термокомпенсированного источника тока подключен к базам транзисторов динамических нагрузок входного каскада и к коллектору транзистора первого стабилизатора тока, эмиттер которого соединен с пятым

10 резистором, коллектор транзистора второго термокомпенсированного источника тока подключен к базам транзисторов динамических нагрузок дополнительного каскада и к коллектору транзистора второго стабилизатора тока, эмиттер которого соединен с шестым резистором, вторые выводы всех резисторов подсоединены ко второй клемме питания, базы транзисторов первого и второго стабилизаторов тока подключены к одному выходу источника

20 стабильного тока, другой выход которого соединен с одним входом выходного каскада, другой вход которого подключен к коллектору динамической нагрузки второго плеча входного каскада.

25 Известные операционные усилители имеют сравнительно низкую стабильность работы и невысокую помехоустойчивость.

Предложенньш операционный усилитель отличается от известных тем, что в него введе30 ны первый и второй дополнительные эмиттер470815

55 б0

65 ные повторители, коллекторы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а эмиттеры подключены к объединенным базам транзисторов генераторов тока первого и второго плеч дополнительного каскада, коллекторы которых соединены с базами первого и второго дополнительных эмиттерных повторителеи соответственно.

В результате такого технического решения повысилась стабильность раооты и увеличилась помехоустойчивость операционного усилителя.

Схема операционного усилителя приведена на чертеже.

Операционный усилитель содержит входной каскад, выполненный по дифференциальной схеме, в каждом нз плеч которой включены основные транзисторы 1 и 2, транзисторы 3 и

4 динамической нагрузки, транзисторы 6 и 6 генераторов тока, первый резистор I дополнительный каскад, выполненный по дифференциальнои схеме, в каждом из плеч которои включены основные транзисторы 8 и 9, транзисторы i0 и 11 динамической нагрузки, транзисторы 12 и i3 генераторов тока, второи резистор 14, третий резистор 1о, эмит" ерный повторитель l6; шину i7 нулевого потенциала, четвертый резистор 18, транзистор i9, транзиcT0pbl 20 и 21 первого и второго термокомпенсированных источников тока соответственно, транзисторы 22 и 23 первого и второго стабилизаторов тока соответственно, пятый резистор

24, шестой резистор 25, источник 26 стабильного тока, выходнои каскад 27, первый и второй дополнительные эмиттерные повторители

28 и 29 соответственно.

Операционный усилитель работает следующим образом.

Сигнал помехи или нестабильности (временной или температурной) усиливается основными транзисторами 1 и 2 входного каскада и подается на базу транзистора 20 первого термокомпенсированного источника тока, с коллектора которого сигнал помехи проходит на базы транзисторов 10 и 11 динамических нагрузок дополнительного каскада, которые вместе с основными транзисторами 8 и 9 этого каскада представляют собои для сигнала помехи каскадные усилители, построенные»о схеме общий коллектор — общая база. На коллекторы основных транзисторов 8 и 9 сигнал помехи (или нестабильности) поступает в противофазе с сигналом на коллекторах основных транзисторов 1 и 2 входного каскада. В результате сложения сигнал помехи (или нестабильности) подавляется.

С коллекторов транзисторов 10 и 11 динамических нагрузок сигнал помехи (или нестабильности) поступает на базы первого и второго дополнительных эмиттерных повторителей 28 и 29, с эмиттеров которых сигнал помехи подается на объединенные базы транзисторов 12 и 13 генераторов тока дополнительного каскада, усиливается ими и на их коллекторах, соединенных с базами дополнител:ных

40 эмиттерных повторителей, складывается с противофазным первоначальным сигналом, дополнительно подавляясь, В то же время сигнал помехи после усиления основными транзисторами 1 и 2 входного каскада, пройдя транзистор 21 второго термокомпенсированного стабилизатора тока, поступает на базы транзисторов 3 и 4 динамических нагрузок входного каскада и складывается в противофазе на коллекторах с сигналом, которыи прошел входной каскад, минуя транзистор 21. С коллектора транзистора 3 динамической нагрузки сигнал помехи проходит через эмиттерный повторитель 16 на базу транзистора 6 генератора тока и íà его коллекторе складывается с противофазным сигналом на коллекторе транзистора 4 динамической нагрузки.

Кроме того, в предложенном операционном усилителе достигнуто уменьшенное напряжение смещения нуля за счет того, что базы основных транзисторов 8 и 9 дополнительного каскада присоединены к шине нулевого потенциала.

1 ак как питание соединенных между собой баз транзисторов 10 и 11 динамических нагрузок происходит от первого термокомпенсированного источника тока, то этим обеспечивается стабилизация коллекторных токов транзисторов 10 и il ди намических нагрузок, а следовательно, базовых токов дополнительных эмиттерных повторителей 28 и 29 и коллекторных токов транзисторов 12 и 13 генераторов тока.

Дополнительная стабилизация режима этих

låíåðàòîðîâ тока осуществляется за счет отрицательной обратной связи по напряжению через первый и второй резисторы 7 и 14.

i аким образом, предложенный операционный усилитель имеет повышенную стабильность работы и увеличенную помехоустойчивость.

Предмет изобретения

Операционный усилитель, содержащий транзисторные входной и дополнительный каскады, выполненные по дифференциальной схеме, в каждом из плеч которой к эмиттеру основного транзистора подключен эмиттер транзистора динамической нагрузки, коллектор которого соединен с коллектором транзистора генератора тока, эмиттеры транзисторов генераторов тока первых плеч входного и дополнительного каскадов подключены к первому резистору, а эмиттеры транзисторов генераторов тока вторых плеч входного и дополнительного каскадов соединены со вторым резистором, базы транзисторов генераторов тока входного каскада подключены к третьему резистору и эмиттеру эмиттерного повторителя, коллектор которого соединен с базами основных транзисторов дополнительного каскада и шиной нулевого потенциала, а база подключена к коллектору транзистора генератора тока первого

470815

Составители О. Отраднов

Те.;ред Е. Под уру шина Корректор И. Позняковскпя

Редактор Г. 1-1анккна

Заказ 1986 13 Изд. М 1449 Т: р,". и 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, б плеча входного каскада, базы транзисторов генераторов тока дополнительного каскада присоединены к четвертому резистору, коллекторы основных транзисторов входного и дополнительного каскадов подключены к одному выводу диода и к объединенным базам транзисторов первого и второго термокомпенсированных источников тока, эмиттеры которых соединены со вторым выводом диода и с vcpвой клеммой питания, коллектор транзистора 10 первого термокомпенсированного источника тока подключен к базам транзисторов динамических нагрузок входного каскада и к коллектору транзистора первого стабилизатора тока, эмиттер которого соединен с пятым ре- 15 зистором, коллектор транзистора второго термокомпенсированного источника тока подключен к базам транзисторов динамических нагрузок дополнительного каскада и к коллектору транзистора второго стабилизатора тока, 20 эмитгер которого соединен с шестым резистором, вторые выводы всех резисторов подсоединены ко второй клемме питания, базы транзисторов первого и второго стабилизаторов тока подключены к одному выходу источника стабильного тока, другой выход которого соединен с одним входом выходного каскада, другой вход которого подключен к коллектору дипагнической нагрузки второго плеча входного каскада, отлича ющи йся тем, что, с целью повышения стабильности и помехоустойчивости. введены первый и второй дополнительные эмиттерные повторители, коллекторы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а эмиттеры подключены к объединенным базам транзисторов генераторов тока первого и второго плеч дополнительного каскада, коллекторы которых соединены с базами первого и второго дополнительных эмиттерных повторителей соответственно.