Устройство защиты
Патент 708490
Авторы
Классы МПК
Устройство защиты
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
О П
ИЗОБРЕТЕНИЯ 1» 708490 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.05.78 (21) 2621983/18-09
Н 03 F 3/26 с присоединением заявки J%
3Ъаударстаанный комитет
СССР (23) Приоритет аа иелан наоаратаннй н атхрытнй
Опубликовано 05.01.80. Бюллетень № 1
Дата опубликования описания 05.01.80 (53) УДК 621.375. .026 (088.8) {72) Авторы изобретения
Ю. Ю. Доценко, А. А. Комашенко и С. H. Федорченко (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для защиты от перегрузок по току и короткого замыкания операционных усилителей.
Известно устройство защиты от перегрузок по току и короткого замыкания выходного двухтактного каскада операционного усилителя, выполненного на транзисторах противоположного типа проводимости, базы которых соединены между собой через режимные диоды и через соответствующие генераторы тока с соответствующими шинами источника питания, .одержащее первый и второй защитные транзисторы противогголо>кного типа проводимости, и первый и второй защитные резисторы 11).
Однако в этом устройстве зашиты от перегрузок по току и короткого замыкания выходного каскада операционного усилителя частотные характеристики усилителя ухудшаются
20 вследствие введения в цепь эмиттеров выходного каскада защитных транзисторов, это приводит также к уменьшению динамического диапазона.
Цель изобретения — увеличение динамического диапазона и уменьшение частотных искажений.
Зля этого в устройстве защиты от перегрузок по току и короткого замыкания выходного двухтактного каскада операционного усилителя, выполненного на транзисторах противоположного типа проводимости, базы которых соединены между собой через режимные диоды и через соответствующие генераторы тока с соответствующими шинами источника питания, содержащее первый и второй защитные транзисторы противоположного типа проводимости, и первый и второй защитные резисторы, эмиттеры транзисторов выходного двухтактного каскада соединены между собой непосредственно, а коллектор транзистора одного плеча двухтактного каскада соединен с базой первого защитного транзистора противоположного типа проводимости, и через первый защитный резистор с соответствующей шиной источника питания, а его эмиттер соединен с управляющим входом соответствующего генератора тока, при этом коллектор транзистора другого плеча двухтакт08490 4
5 !
О
2О
3 7 ного каскада соединен с базой второго зашитного транзистора и через второй защитный резистор с соответствующей шиной источника питания, при этом коллектор второго защитного транзистора соединен с инвертируюшим входом упомянутого генератора тока.
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства защиты от перегрузок по току и короткого замыкания.
Устройство зашиты содержит транзисторы
1, 2, режимные диоды 3, 4, защитные резисторы 5, 6, защитные транзисторы 7, 8, генератор
9 тока, выполненный на транзисторах 10, ll и резисторе 12, и генератор 13 тока.
Устройство зашиты от перегрузок по току и короткого замыкания выходного двухтактного каскада операционного усилителя работает следующим образом.
Устройство защиты приводится в действие падением напряжения на защитных резисторах
5 и 6, возникающим при протекании выходно. го тока. Если выходной ток не превышает номинального для данного операционного усилителя значения, то защитные транзисторы 7 и 8 находятся в закрытом состоянии. Если выходной ток (вытекающий) превысит номинальное значение, то падением напряжения, возникающим на резисторе 5, откроется первый защитный транзистор 7, при этом выходной ток генератора 9 тока уменьшится за счет отвода его части в коллектор защитного транзистора 7. Выбором соответствующего значения первого защитного резистора 5 можно. регулировать величину номинального тока, Коллекторное напряжение выходного транзистора 1 определяется напряжением на эмиттерах транзисторов 10 и 11 генератора 9 тока, а не выходным током операпионного усилителя. В случае короткого замыкания на выходе операционного усилителя транзистор 10 генератора 9 тока закрывается входным каскадом операционного усилителя за счет действия на входе операционного усилителя входного сигнала, а транзистор 11 совместно с первым защитным транзистором 7 образуют дифференциальный входной каскад, на вход которого поступает сигнал с выходного транзистора 1, тем самым замыкается обратная связь операционного усилителя с единичным коэффициентом усиления. Следовательно, выходной каскад в любом режиме охвачен отрицательной обратной связью и поэтому работает в линейном режиме.
Если выходной ток (втекающий) превысит номинальное значение, определяемое вторым защитным резистором 6, то открывается второй защитный транзистор 8. При этом выходной ток генератора 9 тока увеличится за счет действия коллекторного тока транзистора 8.
Я)
При этом замкнется обратная связь защитного контура усилителя. Отрицательное напряжение смещения на базу транзистора 11 введено для уменьшения термозависимости порога ограничения вытекающего тока операционного усилителя.
Включение второго защитного транзистора
8 в цепь коллектора транзистора 2 выходного каскада улучшает частотную характеристику выходного каскада и кроме того, устраняется зависимость динамического диапазона выходного сигнала операционного усилителя от величины тока нагрузки, поскольку коллекторное напряжение транзистора 2 можно сделать меньшим, чем напряжение на коллекторе транзистора 1, а это напряжение определяется режймом генератора тока 9.
По сравнению с известным устройством защиты от перегрузок и короткого замыкания двухтактпого операционного усилителя предлагаемое устройство защиты обеспечивает увеличение полосы частот с 20 МГц и 60 МГц и увеличивает динамический диапазон на 20 o, Формула изобретения
Устройство защиты от перегрузок по току и короткого замыкания выходного двухтактпого каскада операциош<ого усилителя, выполненного на транзисторах противоположного типа проводимости, базы которых соединены между собой через режимные диолы и через соответствующие генераторы тока с соответствующими шинами источника питания, содержащее первый и второй защитные транзисторы противоположного типа проводимости, и первый и второй защитные резисторы, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью увеличения динамического диапазона и уменьшения частотных искажений, эмиттеры транзисторов выходного двухтактного каскада соединены между собой непосредственно, а коллектор транзистора одного плеча двухтактного каскада соединен с базой первого защитного транзистора противоположного типа проводимости, и через первый защитный резистор с соответствующей шиной источника питания, а его эмиттер соединен с управляющим входом соответствующего генератора тока, при этом коллектор транзистора другого плеча двухтактного каскада соединен с базой второго защитного транзистора и через второй защитный резистор с соответствующей шиной источника питания, при этом коллектор второго загцитного транзистора соединен с инвертируюшим входом упомянутого генератора тока.
Источники информации. принятые во внимание при экспертизе
1, Проектирование и применение операционных усилителей под ред. Дж. Грэма Мир", М., 1974, с. 133, рис. 3.24 (прототип).
+Ел
Составитель М. Хазан
Редактор И. Марховская Техред М. Келемеш Корректор В. Бутяга
Заказ 8513/52 Тираж 995 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4