ЭМИТТЕРНЫЙ ПОВТОРИТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК H03F3/50 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в усилителях различного назначения.

Известны эмиттерные повторители, содержащие два транзистора, токостабилизирующий двухполюсник, дополнительный транзистор.

Недостатком таких устройств является сравнительно большой ток потребления, т.е. малая экономичность.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, которое содержит последовательно соединенные по постоянному току первый транзистор, включенный по схеме с общим коллектором, база которого является входом устройства, и второй транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, точка соединения которых является выходом устройства, а также третий транзистор, эмиттер которого соединен с первой шиной питания, база - с выходом первого отражателя тока, а коллектор - с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом токостабилизирующего двухполюсника и с второй шиной питания.

Недостатком прототипа является сравнительно большая рассеиваемая мощность и невозможность работы при напряжении питания меньшем 2,5 В.

Целью изобретения является уменьшение рассеиваемой мощности и расширение диапазона питающих напряжений.

Для этого в эмиттерный повторитель, содержащий последовательно соединенные по постоянному току первый транзистор, включенный по схеме с общим коллектором, база которого является входом устройства, и второй транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, точка соединения которых является выходом устройства, а также третий транзистор эмиттер которого соединен с первой шиной питания, база - с выходом первого отражателя тока, а коллектор - с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом токостабилизирующего двухполюсника и с второй шиной питания, введены второй отражатель тока и четвертый транзистор, база которого соединена с вторым выводом первого транзистора, коллектор - с входом второго отражателя тока, выход которого подключен к базе третьего транзистора, а вывод питания - с второй шиной питания, при этом между коллектором первого транзистора и первой шиной питания включен резистор.

На чертеже изображена схема предложенного эмиттерного повторителя.

Он содержит последовательно соединенные по постоянному току транзистор 1, включенный по схеме с общим коллектором, база которого является входом устройства, и транзистор 2, включенный по схеме с общим эмиттером, точка соединения которых является выходом устройства, а также транзистор 3, эмиттер которого соединен с первой шиной питания, база - с выходом отражателя тока 5, а коллектор - с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом двухполюсника 4 и с второй шиной питания, отражатель тока 8 и транзистор 7, база которого соединена с вторым выводом двухполюсника 4, эмиттер - с коллектором транзистора 1, коллектор - с входом отражателя тока 8, выход которого подключен к базе транзистора 3, а вывод питания - с второй шиной питания, при этом между коллектором транзистора 1 и первой шиной питания включен резистор 6.

Устройство работает следующим образом.

При положительном приращении входного напряжения ток нагрузки растет пропорционально входному напряжению. В этом случае транзистор 7 призакрывается напряжением на резисторе 6, что приводит к уменьшению выходного тока отражателя 8 и закрыванию транзисторов 3 и 2. Если на вход подается отрицательное напряжение, то ток коллектора транзистора 1 уменьшается, что приводит к уменьшению падения напряжения на резисторе 6 и открыванию транзисторов 7, 2 и 2, при этом максимальный ток нагрузки равен (при достаточно малом R₆)
I_Hmax = β₂β₃I₄(1 - N_s), где I₄ - ток двухполюсника 4;
β_i - коэффициент передачи тока i-го транзистора в схеме с ОЭ;
N_s - отношение площадей эмиттеров транзистора 7 и выходного транзистора отражателя 5.

В статическом режиме ток выходного каскада устанавливается равным
I_o = ( ϕ_т /R₆)lnN_s, где ϕ_т - температурный потенциал (25 мВ);
R₆ - сопротивление резистора 6.

Минимальное напряжение питания схемы определяется падениями напряжений между электродами транзисторов и максимальным напряжением на нагрузке, причем в случае двухполярного питания и напряжения на нагрузке 1 В, минимальное положительное напряжение питания составляет (1,65...1,75) В. Напряжение на резисторе 6 не превышает (60...120) мВ, что обеспечивает малую рассеиваемую мощность.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет уменьшить рассеиваемую мощность и минимальное напряжение питания. При этом сохраняется высокая линейность в области малых входных напряжений.

Использование: в усилителях различного назначения. Сущность изобретения: устройство содержит последовательно соединенные по постоянному току первый и второй транзисторы, точка соединения которых является выходом устройства. Первый транзистор включен по схеме с общим коллектором, второй транзистор включен по схеме с общим эмиттером. База третьего транзистора соединена с выходом первого и второго отражателей тока, коллектор соединен с базой второго транзистора, а эмиттер подключен к первой шине питания. Эмиттер второго транзистора соединен с первым выводом токостабилизирующего двухполюсника и с второй шиной питания. База четвертого транзистора соединена с вторым выводом токостабилизирующего двухполюсника, эмиттер соединен с коллектором первого транзистора, а коллектор подключен к входу второго отражателя тока. Между коллектором первого транзистора и первой шиной питания включен резистор. 1 ил.

ЭМИТТЕРНЫЙ ПОВТОРИТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные по постоянному току первый транзистор, включенный по схеме с общим коллектором, база которого является входом повторителя, и второй транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, точка соединения которых является выходом повторителя, а также третий транзистор, эмиттер которого соединен с первой шиной питания, база - с выходом первого отражателя тока, а коллектор - с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом токостабилизирующего двухполюсника и с второй шиной питания, отличающийся тем, что, с целью уменьшения рассеиваемой мощности и расширения диапазона питающих напряжений, введены второй отражатель тока и четвертый транзистор, база которого соединена с вторым выводом токостабилизирующего двухполюсника, эмиттер - с коллектором первого транзистора, коллектор - с входом второго отражателя тока, выход которого подключен к базе третьего транзистора, а вывод питания - с второй шиной питания, при этом между коллектором первого транзистора и первой шиной питания включен резистор.