Дифференциальный каскадный усилитель постоянного тока

Иллюстрации

Дифференциальный каскадный усилитель постоянного тока (патент 896753)
Дифференциальный каскадный усилитель постоянного тока (патент 896753)
Дифференциальный каскадный усилитель постоянного тока (патент 896753)
Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 3001.75 (21) 2101135/18-09 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликованр 070132.Бюллетень 89 1

Дата опубликования описания 0701332

<11896753 (??)??. ??,.>

H 03 F 3/343

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений н открытий (53) УД 621. 375.. 024 (088. 8) (72) Автор изобретения

В.А.Барамидзе (71)заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ КАСКОДНЫИ УСИЛИТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электрои радиотехнике и может быть использовано при разработке схем операционных усилителей, логических устройств и измерительных усилителей.

Известны дифференциальные каскодные усилители постоянного тока (УПТ) содержащие каскады усиления, охваченные отрицательной обратной связью (1) .

Недостаток таких схем. заключается в малом подавлении синфазных помех.

Наиболее близким к предлагаемому является дифференциальный каскодный

УПТ, содержащий два каскада усиления, выполненные на парах транзисторов, включенных соответственно по схемам с общим эмиттером .и с общей базой, в которых стабилизация потенциала баз относительно общего провода осуществляется при помощи стабилизатора тока (21.

Недостатком известного усилителя является отношение сигнал/синфазная помеха.

Кель изобретения — повышение отношения сигнал/помеха путем подавления синфазных помех.

Поставленная цель достигается тем что дифференциальный каскодный усилитель постоянного тока, содержащий входной, выполненный, например, по схеме с общим эмиттером, и выход-. ной, выполненный, например, по схеме с общей базой, транзисторные усилительные каскады, имеющие соответственно эмиттерную и коллекторную бесконечные динамические нагрузки, которые выполнены на компенсационных стабилизаторах тока, содержащих транзисторы, базами подключенные к транзисторам, включенным по схеме

1э диода, дополнительно содержит в цепи обратной связи выходного каскада усилительный элемент, выполненный на транзисторе, эмиттер которого через резистор подключен к источнику

20 питания выходного каскада н через стабилитрон подключен к общему проводу и к коллектору транзистора нагрузки входного каскада, база транзистора усилительного элемента соединена со средней точкой делителя напряжения, подключенного к эмиттерам транзисторов выходного каскада и через резистор с общим проводом, а коллектор транзистора уси30 лительного элемента соединен с ба89 6 753 зами транзисторов выходного каскада и через резистор - с коллектором транзистора, включенного по схеме диода, нагрузки выходного каскада.

На чертеже представлен дифференциальный каскодный УПТ, принципи- 5 альная электрическая схема.

Устройство содержит два усилительных каскада, выполненных на транзисторах 1 и 2, 3 и 4, первая пара которых включена по схеме с об- ® щим эмиттером, а вторая - по схеме с общей базой. Нагрузкой входного усилительного каскада на транзисторах 1 и 2 служит компенсационный стабилизатор тока, являющийся 35 для усилителя бесконечной нагрузкой, выполненный на транзисторе 5, коллектор которого подключен к общему проводу и к эмиттерам транзисторов 1 и 2, эмиттер через резис- 26 тор б подключен к источнику 7 смещения, а база соединена с коллекторно-базовой цепью транзистора 8,включенного по схеме диода, причем эмиттер транзистора 8 подключен к источнику 7 смещения, а коллекторно-базовая цепь через резистор 9 соединена с общим проводом. Базовые цепи транзисторов 1 и 2 соединены с источниками 10 и 11 сигналов, имеющими внутренние сопротивления 12 и 13. Коллекторные цепи транзисторов 3 и 4 связаны с коллекторными цепями транзисторов 14 и 15 параметрического стабилизатора тока, служащегс, как и стабилизатор тока входного усилительного каскада, бесконечной динамической нагрузкой.

Базы транзисторов 14 и 15 подключены к коллектору и базе транзистора

16, включенного по схеме диода, а 40 эмиттеры транзисторов 14 и 15 и 16 соединены с источником 17 питания.

В цепи обратной связи выходного усилительного каскада включен усилительный элемент, выполненный на транзисторе 18, эмиттер которого через стабилитрон 19 подключен к общему проводу и к эмиттерам транзисторов 1 и 2, а также через резистор 20 соединен с источником 17 питания. Коллектор транзистора 18 подключен к базам транзисторов 3 и 4 выходного каскада и через резистор 21 связан с коллекторнО-базовой цепью транзистора 16. База транзистора 18 соединена со средней точкой делите- 55 ля напряжения на резисторах 22 и 23, .включенного между эмиттерами транзисторов 3 и 4 и коллекторами транзисторов 1 и 2, а также через резистор 24 подключена к общему про- 60 воду.

Дифференциальный каскодный УПТ работает следующим образом.

При:повышенйи уровня сигналов источников 10 и 11 усилительный элемент на транзисторе 18 увеличивает глубину отрицательной обратной связи (ООС) по синфазным помехам и одновременно с этим глубину положительной обратной связи (ПОС) по сигналу. По этой причине входные сопротивления каскада на транзисторах

3 и 4 резко снижаются. что в свою очередь увеличивает коэффициент усиления по току входного каскада на транзисторах 1 и 2, а следовательно, и коэффициент усиления дифференциального усилителя по напряжению сигнала.

Усилительный элемент на транзисторе 18 совместно со стабилитроном

19, резисторами 22 и 23 представлеят собой компенсационный стабилизатор выходных коллекторных токов транзисторов 3 и 4, 1 и 2, что значительно повышает компенсацию синфазных помех дифференциального каскодного

УПТ.Одновременно с этим повышается коэффициент стабилизации потенциала без транзисторов 3 и 4 относительно общего провода. Так, например, синфазное изменение падений напряжений на транзисторах 1 и 2, после сравнения с опорной ЭДС, снимаемой со стабилитрона 19, усиливается усилительным элементом на транзисторе 18 и противофазе подается на базы транзисторов 3 и 4, что стабилизирует падение напряжения на транзисторах 1 и 2. Изменения потенциалов баз транзисторов 3 и 4 по каким-либо причинам также противофазно компенсируются напряжением небаланса, выделяемого на входе транзистора 18.

Таким образом, коэффициент усиления схемы по сигналу значительно возрастает, а подавление помех на выходе УПТ производится до нулевых значений, т.е. повышается отношение сигнал/помеха и снижается дрейф нуля

Компенсация помех и, следовательно, чувствительность предлагаемого дифференциального каскодного УПТ возрастают в К раз. где К -коэффициент усиления усилительного элемента в цепи синфазной 00С.

Изобретение может найти применение в интегральной технологии микросхем.

Формула изобретения

Дифференциальный каскодный усилитель постоянного тока, содержащий входной, выполненный, например, по схеме с общим эмиттером, и выходной, выполненный, например, по схеме с общей базой, транзисторные усилительные каскады, имеющие соответственно эмиттерную и коллекторную бесконечные динамические нагрузки, которые выполнены на компенсационных стабилизаторах тока, содержа896753

Составитель И.Горелова

Редактор Н.Ковалева Т@хред А. Савка Корректор Г. Огар

Заказ 11724/44 Тираж 9 53 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная, 4 щих транзисторы, базами подключенные к транзисторам, включенным по схеме диода, отличающийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/помеха путем подавления синфазных помех, он содержит в цепи обратной связи выходного каскада усилительный элемент, выполненный на транзисторе, эмиттер которого через резистор подключен к источнику питания выходного каскада и через стабилитрон подключен К общему проводу и к коллектору транзистора нагрузки входного каскада, база транзистора усилительного элемента соединена со средней точкой делителя

t напряжения, подключенного к эмиттерам транзисторов выходного каскада и через резистор с общим проводом, а коллектор транзистора усилительного элемента соединен с базами транзисторов выходного каскада и через резистор — с,коллектором транзистора, включенного tIo схеме диода, нагрузки выходного каскада.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 276170, кл. Н 03 F 3/04, 1969.

2. Заявка ФРГ Р 2039399, кл. Н 03 F 1/22, 1973 (прототип .