Повторитель напряжения (его варианты) Советский патент 1983 года по МПК H03F3/50 

Изобретение относится к радиотехнике и моиет быть использовано в радиотехкических установках различного назначения, в частности в прецизионных устройствах. Известен повторитель напряжения содержащийтранзисторы, включенные по схеме с общим коллектором, приче базы .всех транзисторов соединены между собой, а эмиттерные резисторы каждого из последующих транзисторов йодсоединены к эмиттерным электрода предьщущих транзисторов . Недостатком известного повторителя напряжения является сильная взаимная зависимость режимов состав ляющих его эмиттерных повторителей что снижает точность передачи сигна ла. Наиболее близким к изобретению является повторитель напряжения, содержащий две группы по n-i-1 транзисторов в каждой, соединенные посл довательно по постоянному току,, при этом базы транзисторов первой группы, включенных по схеме с общим коллектором, имеющих п-р-п-тип проводимости, подключены к соответству ющим отводам первого делителя напря женин, а.базы транзисторов второй группы(Включенных по схеме с общим коллектором, имеющих проводимости, подключены к соответству ющим отводам второго делителя напряжения С23. Данный повторитель напряжения обладает также недостаточной точностью передачи сигнала, Цель изобретения - повьпиение точ ности. Поставленная цель в первом варианте достигается тем, что повторитель напряжения, содержащий две гру пы по п+1 транзисторов в каждой, соединенные последовательно по постоянному току, при этом базы транзисторов первой группы, включенных схеме с общим коллектором,. ш/1еющих п-р-п-тип проводимости, подключены к соответствующим отводам первого делителя напряжения, а базы транзис тороь второй группы, включенных по схеме с общим коллектором, имеющих р п-р-тип проводимости, подключены к соответствующим отводам второго делителя напряжения, введены две группы конденсаторов, первая из которых содержит 2(п+1) конденсато ров, а вторая - п конденсаторов, при этом одни выводы конденсаторов первой группы объединены и являютс входом повторителя напряжения, а другие выводы подключены каждый к базам соответствующих 2(п+1) транзисторов йервой и второй групп, пр этом эмиттеры первых транзисторов каждой группы объединены и являютс выходом повторителя напряжения, а между эмиттерами одноименных транэ торов обеих групп, кроме первых транзисторов , включен соответствующий конденсатор из второй группы конденсаторов , причем первый и второй делители напряжения соединены один с другим последовательно по постоянному току. Поставленная цель во втором варианте достигается тем, что в повторитель напряжения, содержащий две группы по п+1 транзисторов в каждой, соединенные последовательно по постоянному току, при этом базы транзисторов первой группы, включенных по схеме с общим коллектором, имеющих п-р-п-тип проводимости, подключены к соответствующим отводам первого делителя напряжения, а базы транзисторов второй группы подключены к соответствующим отводам второго делителя напряжения, введены две группы конденсаторов, первая из которых содержит п+1 конденсаторов, а вторая - пконденсаторов, и разделительный конденсатор, при этом одни выводы конденсаторов первой группы объединены и являются входом повторителя напряжения, а другие выводы подключены к базам соответствующих п+1 транзисторов первой группы, транзисторы второй группы включены по схеме с общим эмиттером и имеют п-р-П- ; тип проводимости, при этом эмиттер первого транзистора первой группы соединен с коллектором первого транзистора второй группы и через разделительный конденсатор - с выходной клем1.1ой повторителя напряжения, а меходу эмиттером и коллектором одноименных транзисторов соответственно первой и второй групп, кроме первых транзисторов, включен соответствую™ щий конденсатор из второй группы конденсаторов, а первый и второй делители напряжения включены каждый параллельно источнику питания. На физ. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого повторителя напряжения, вариант; на фиг. же, второй вариант; на фиг. 3 и 4принципиальньае cxejvjH реализации данного изобретения. Повторитель напряжения (фиг. Г) содержит первую группу из п+1 транзисторов 2, вторую rpytiny 3 из п+1 транзисторов 4,, первый и второй делители 5 и б напряжения, первую группу 2 (n+l) конденсаторов 7, вторую группу из п конденсаторов 8. Повторитель напряжения (фиг, 2) содерлсит первую группу 9 из п+1 транзисторов 10f вторую группу 11 из п+1 транзисторов 12, первый и второй де- лители 13 и 14 напряжения, первую группу из п+1 конденсаторов 15, вторую группу из п конденсаторов 16, разделительный конденсатор 17, источйик 18 питания. Повторитель напряжения (фиг. 3), реализующий первый вариант, содержит группу 19 из -n+l составных транзисто ров 20, вторую группу 21 из п+1 сост тавных транзисторов 22, первый и вто рой делители 23 и 24 напряжения, пер вую- группу 2(п+1) конденсаторов 25, вторую группу из гт конденсаторов 26. Повторитель напряжения (фиг. 4), реализующий второй вариант, содержит первую группу 27 из п+1 транзисторов 28,вторую группу из п+1 резисторов 29,делитель 30 напряжения,. первую группу из п+1 конденсаторов 31, вторую группу из п конденсаторов 32, .разделительный конденсатор 33. Повторитель напряжения по первому варианту работает следующим образом. Допустим, что п 2. Тогда рассматриваем повторитель напряжения на пер вом и втором транзисторах 2 первой .группы 1 и первом и втором транзисторах 4 второй группы 3, первого и второго конденсаторов 7 и первого конденсатора .8. При этом различаются первый каскад на втором транзисторе 2 первой-группы 1 и-втором транзисторе ,4 второй группы 3, эмиттеры которых соединены по переменному току первым конденсатором 8, второй каскад на первом транзисторе 2 первой . группы. 1 и первом транзисторе 4 второй группы 3. Когда на вход повторителя напряже ния поступает входное напряжение Up положительной полуволны, то первьш каскадом оно повторяется с коэффициентом передачи К,.,. На динамической нагрузке первого, каскада, образованной вторым транзистором 4 второй группы 3 (при положительной полуволне входного напряжения Ug), создает ся выходное напряжение и , отличающееся от входного на uU U-i ex - 1 ew U-K,). Это напряжение /sU ява:1яется входным для второго каскада, имеющего коэффициент передачи К.. Выходное напряжение Uj второго каскада выделяется на динамической нагрузке, образованной первым транзистором 4 второй группы 3 (при положительной полуволне входного напряжения U gj,), и отличается от аи на дид. ди2 ди., - 0 ди(1-К). Выходное напряжение всего устрой-, сгва равно сумме выходных напряжений первого и второго каскадов . . V,, V ., . U-Kp (к- +Кг-К, - Kj), Когда на вход повторителя напряжения поступает входное напряжение Ug отрицательной полуволны, то первы каскад образован вторым транзистором 4 второй группы 3 с динамической на; грузкой на втором транзисторе 2 первой группы 1, а второй каскад - первым транзистором 4 второй группы 3 с динамической нагрузкой на первом транзисторе 2 первой группы 1. Коэффициент передачи повторителя напряжения, образованного, например как первый каскад или второй каскад, обычно близок к единице и отличается на малую величину. Поэтому можно представить коэффициент передачи. (любого) повторителя напряжения в виде К„ 1-otf;, где малая вели-. чина. При К 1 . 2 (для рассматриваемого повжорителя напряжения, содержащего упомянутые первый и второй каскады) суммарный коэффициент передачи устройства К J 1- ct., oCj . Из последнего выражения видно, что в данном повторителе напряжения можно получить довольно близкий к единице коэффициент передачи. Например, при 0,99, ot2 0,01. При этом коэффициент передачи устройства Kj-s l-oCZ 1-(0, 0,9999. Второй вариант повторителя напряжения (фиг. 2) работает аналогично первому. Для получения большей мощности на выходе повторителя напряжения усилительные элементы могут быть выполнены любыми известными вариантами составных транзисторозв (фиг. 3). Кроме того, возможна реализация второго варианта повторителя напряжения , когда в качестве нагрузки каскадов используют последовательно соединенные по постоянному току ре.зисторы 29. При этом каскадаа образованы транзисторами 28 первой группы 27, каждый из которых через соответствующий конденсатор 32 второй группы соединен с соответствующей нагрузкой, образованной резисторами 29 второй группы. Таким образом, предлагаемый повторитель напряжения (его варианты) позволяет получить наиболее близкое к единице значение коэффициента передачи ро напряжению, что дает возможность создавать прецизионные повторители напряжения.

Ш.

Сриг.З

фиёЛ

1. Повторитель. напряжения, содержащий две группы по п+1 транзисторов в каждой, соединенные последовательно по постоянному току, при этом базы транзисторов первой группы, включенных по схеме с общим коллектором, имеющих п-р-п-тип проводимости, подключены к соответствующим отводам первого делителя напряжения, а базы транзисторов второй группы, включенных по схеме с общим коллектором, имеющих p-Ii-p-ТИППрОБОЛИМОСТИ, подключены к соответствующим отводам второго делителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены две группы конденсаторов, первая из которых содержит 2(п +1) конденсаторов, а вторая - п ковденсаторов, при этом одни -выходы конденсаторов первой группы объединены и являются входом повторителя напряжения, а другие выводы подключены к базам соответствующих 2 (n+l) транзисторов первой и второй групп, при том эмиттеры первых транзисторов каждой группы объединены и являются , выходом повторителя напряжения, а между эмиттерами одноименных транзисторов обеих групп, кроме первых транзисторов, включен соответствующий конденсатор из второй группы конденсаторов, причем первый и второй делители напряжения соединены один с другим последовательно по постоянному току. 2. Повторитель напряжения, содержащий две группы по n+l транзисторов в каждой, соединенные последовательно по постоянному току, при этом базы транзисторов первой группы, включенных по схеме с общим коллектором, имеющих п-р-п-тип проводимости , подключены к соответствующим отводам первого делителя напряжения, а базы транзистров второй группы «g подключены к соответствующим отводам (Л второго делителя напряжения, о т л и. чающийся тем, что, С целью повышения точности, в него введены две группы конденсаторов, первая из которых содержит п+1 конденсаторов, а вторая - п конденсаторов, и разделительны конденсатор, при этом одни выходы конденсаторов первой группы объединены и являются входом повторителя напряжения, а другие выводы подключены к базам соответствующих п+1 транзисторов первой группы, транзисторы второй группы включены по схеме с общим эмиттером и имеют п-р-п-тип проводимости, при этом эмиттер первого транзистора первой группы соединен с коллектором первого транзистора второй группы и через разделительный конденсатор - с выходной клеммой повторителя напряжения, а между эмиттером и коллектором одноименных транзисторов соответственно первой и второй групп, кроме первых транзисторов, включен соответствующий конденсатор из второй группы конденсаторов, а первый и второй делители напряжения включены каждый параллельно источнику питания.