Операционный усилитель

Операционный усилитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистняесиих

Республмк

<„> 658570

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (6!) ДОполнительное к авт. свил-ву (22) ЗаЯвлено 18.04.77 (21) 2479010/18 24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 25.04.795юллетень № 15

Дата опубликования описания 30.04.79

2 (51) M. Кл.

G. 06 G 7/12

Гаоударотвеиивй конвтет

СССР оо делам изооретеиий

N открытий (53) УДК 681.335 (088.8) В. И. Зуев, А. Г. Алексенко. Е. А, Коломбет, B. С. Рысин, B. А. Ткаченко и В. В. Заика (72) Авторы изобретения (7}) Заявитель (54) ОПЕРАБИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Из известных устройств аналогичного назначения наиболее близким к предложенному является операционный усилитель, содержащий узкополосный и широкополосный дифференциальные транзисторные каскады, входы которых соединены попарно и являются соответственно неинвертируюшим и инвертирующим входами операционного усилителя, выходной усилительный блок, ко входам которого присоединены выходы узкополосного и широкополосного

20 дифференциальных транзисторных каскадов, генератор тока, выход которого подключен к эмиттерным цепям транзисторов ши3

Изобретение относится к области усилительных устройств и может быть использовано в вычЧепитепьных машинах.

Один из известных операционных усилителей содержит усилительный элемент постоянного тока, широкополосный повторитель, выходной усилительный каскад )I).

Это устройство имеет сравнительно низкое быстродействие. рокополосного дифференциального транзисторного каскада, токозадающий резистор ) 2 j.

Это устройство характеризуется относительно низким быстродействием вследствие значительного времени затрачиваемого на заряд выходной емкости генератора постоянного тока узкополосного дифференциального транзисторного каскада.

Белью изобретения является повышение быстродействия.

Предложенный операционный усилитель отличается от известных тем, что эмиттерные цепи транзисторов узкополосного дифференциального транзисторного каскада через токозадающий резистор подключены к выходу генератора тока.

Функциональная схема операционного усилителя изображена на чертеже.

Операционный усилитель содержит узкополосный дифференциальный транзисторный каскад 1, широкополосный дифференциальный транзисторный каскад 2, генератор тока 3, выходной усилительный блок 4, неинвертируюший и инвертирую658570 щий входы 5 и 6, токозадающий резистор 7.

На.чертеже изображен пример выполнения некоторых функциональных блоков устройства. Так, узкополосный дифферен- 5 циальный транзисторный каскад 1 содержит транзисторы 8, 9 и резистор 1О; широкополосный дифференциальный транзисторный каскад 2 содержит транзисторы 11, 12 и резисторы 13 — 15; гене- 10 ратор тока 3 содержит транзисторы 16, 17 и резисторы 18 - 20.

Устройство работает следующим образом.

При нулевых напряжениях на неинвер35

,тирующем и инвертирующем входах 5 и 6 узкополосный и широкополосный дифференциальные транзисторные каскады 1 и 2 сбалансированы и токи, протекающие че20 рез транзисторы 8, 9 и 11, 12 попарно равны. Выходной усилительный блок 4 также находится в линейной области и выходное напряжение операционного усилителя равно нулю.

Распределение тока между узкополосным и широкополосным дифференциальными транзисторными каскадами 1 и 2 находит ся из системы уравнений:

Д Я 3 Э ЗО

44 Р, „7 Т1 2

1 7 т

3+J 1

1 где 1 и 1 — тепловые токи тран35

Т1 Т2 зисторов узкополосного и широкополосного дифференциальных транзисторных каскадов

1и2;

1 и 1 - сумма токов в плечах узкоь

40 полосного и широкополосного дифференциальных транзисторных каскадов 1 и 2; — температурный потенциал; . 3 - выходной ток генератора тока 3;

R R - величина сопротивлений, соответ44 ствующих чертежу резисторов, Соответствующим выбором величины сопротивления токозадающег о резистора 7 реализуется условие 12>> 1<, необходи50 мое для построения двухканального операционного усилителя.

При подаче на входы операционного усилителя перепада большого напряжения, 55 в первый момент одно плечо каждого из дифференциальных транзисторных каскадов закрывается и напряжение иа их выходах не начнет изменяться до тех пор, пока выходная емкость генератора тока 3 не зарядится до напряжения, которое меньше входного приблизительно на величину падения напряжения на открытом переходе база — эмиттер входных транзисторов узкополосного и широкополосного дифференциальных транзисторных каскадов 1 и 2.

Однако, в отличие от прототипа, в прелложенном устройстве, во-первых, только выходпая емкость одного генератора тока

3, которая заряжается током, больше на величину суммарного тока узкополосного дифференциального транзисторного каскада 1, во-вторых, узкополосный дифферен,циальный транзисторный каскад 1 включа ется также быстро, как и широкополосный дифференциальный транзисторный каскад 2.

Полученный эффект аналогичен тому, который имел бы место в результате увеличения суммарного тока узкополосного дифференциального транзисторного каскада 1 до величины суммы с суммарным током широкополосного дифференциального транзисторного каскада 2, но без ухудшения точностных параметров устройства.

Благодаря одновременному включению узкополосного и широкополосного дифференциальных транзисторных каскадов 1 и 2 удалось уменьшить примерно в 6 раз время регулирования устройства путем исклю-: чения нарушения режима работы выходного усилительнбго блока 4 и появления выбросов напряжения при переходных процессах, т.е. предложенному операционному усилителю присуще новое качество - повышенное быстродействие.

Формула изобретения

Операционный усилитель, содержащий узкополосный и широкополосный дифференциальные транзисторные каскады, входы которых соединены попарно и являются соответственно неинвертирующим и инвертирующим входами операционного усилителя, выходной усилительный блок, ко входам которого присоединены выходы узкополосного и широкополосного дифференциальных транзисторных каскадов, генератор тока, выход которого подключен к эмиттерным цепям транзисторов широкополосного дифференциального транзисторного каскада, токоэадающий резистор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, эмиттерные цепи транзис» торов узкополосного дифференциального транзисторного каскада через токоэадаю658570

Составитель О. Отраднов

Редактор Э. Губницкая Техред Э. Чужик Корректор Н. Григорун

Заказ 2059/45 Тираж 779 Подписное

UHMMIlW Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ший резистор подключены к выходу генератора тока.

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 428394, кл. & 06 Ci 7/12, 1973.

2. ж. KQH ", August 20, 1974, р. 90.