Операционный усилитель Советский патент 1984 года по МПК H03F3/45 

1 Изобретение относится к электроной технике и может использоваться в усилителях постоянного тока, компаратарах и других устройствах аналоговой техники. Известен операционный усилитель, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный каскад усилительный каскад и выходной двухтактный каскад П. Однако в известном операцио.нном усилителе велико выходное сопротивление для отрицательной полуволны выходного сигнала. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является.опе рационный усилитель, содержащий пос леДовательно соединенные входной диф ференциальный каскад с несимметричным выходом, эмиттерный повторитель выполненный на первом транзисторе, усилительный каскад, выполненный на втором транзисторе с генератором тока в нагрузочной цепи, и выходной двухтактный каскад, а также ограничивающий транзистор, имеющий структуру, противоположную структуре п.ервого и второго транзисторов, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, а коллектор - к соответ ствующей шине источника питания z Однако в известном ОУ занижено значение максимального выходного напряжения отрицательной полярности на величину падения напряжения на эмиттерном переходе первого транзистора. Цель изобретения - расширение динамического диапазона. Для достижения указанной цели в операционном, усилителе, содержащем последовательно соединенные входной дифференциальный каскад с несимметричным выходом, эмиттерный повторитель, выполненный на первом транзис торе, усилительный каскад, выполнен ный на втором транзисторе с ген.ератором тока в нагрузочной цепи, и вы ходной двухтактный каскад, а также ограничива1ощий транзистор, имеющий структуру, противоположнук) структуре первого и второго транзисторов, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, а коллектор к соответствующей шине источника пи тания, между коллектором второго транзистора ивыходом генератора то введен делитель напряжения, выполне ный в виде включенных параллельно 78 прямосмещенного диода и резистивного делителя, отвод которого подключен к базе ограничивающего транзистора. На чертеже представлена электрическая функциональная схема операционного усилителя. Операционный усилитель (ОУ) содержит дифференциальный каскад 1 с несимметричным выходом, эмиттерный повторитель, выполненный на первом транзисторе 2, усилительный каскад, выполненный на втором транзисторе 3, генератор 4 тока, выходной двухтактный каскад 5, ограничивающий транзистор 6, делитель напряжения, выполненный на прямосмещенном диоде 7, резистивный делитель на резисторах 8 и 9, шины 10 и 11 источника питания . Операционный усилитель работает следующим образом. При подаче на вход ОУ сигнала соответствующей полярности, когда на выходе его имеет место максимальное .отрицательное выходное напряжение, потенциал коллектора второго транзистору 3 понижается, эмиттерный переход ограничивающего транзистора 6 открывается, и выходной ток входного дифференциального каскада 1 отводится на шину 11 источника питания, ограничивая, таким образом, эмиттерный ток первого транзистора 2, При этом потенциал коллектора второго транзистора 3, а следовательно, и выходное напряжение ОУ, увеличивается по сравнению с потенциалом базы ограничивающего транзистора 6 на величину падения напряжения на резисторе 9, которое определяется падением напряжения на прямосмещенном диоде 7 и соотношением резисторов 8 и 9, и которое выбирается из условия предотвращения насыщения второго транзистора 3. Применение прямосмещен- , ного диода 7 позволяет практически устранить зависимость напряжения на резисторе 9 от величины коллекторного тока второго транзистора 3. При этом температурная зависимость этого напряжения определяется температурной зависимостью р-п-перехода, что позволяет гарантировать ненасьш1енный режим работы второго транзистора 3 не только в широком диапазоне питающих напряжений, но и в широком диапазоне температур.

3 11138784

В данном onepaitHOHHOM усилителе.лагаемое устройство особенно эффекувеличивается размах выходноготивно в системах, работающих при понапряжения, симметрируя максимальныенкженных напряжениях источников пивыходные напряжения для положитель-тания и при пониженных темпераной и отрицательной полуволн. Это5 турах, когда уменьшается размах повышает точность и улучшает экс-выходного напраяжения. При этом плуатационные характеристики решаю-увеличение размаха выходного нащих блоков, построенных на основепряжения может достигать 10 этих операционных усилителей. Пред-15 %.

ОПЕРАЦИОННЬЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный каскад с несимметричным выходом, эмиттерный повторитель, выполненный на первом транзисторе, усилительный каскад, выполненный на втором транзисторе с генератором тока в нагрузочной цепи, и выходной двухтактных каскад, а также ограничивакщий транзистор, имеющий структуру, противоположную структуре первого и второго транзисторов, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, а коллектор к соьтветствующей шине источника питания, отличающийся тем, что, с целью распмрения динамического диапазона, между коллектором второго транзистора и выходом генератора тока введен делитель напряжения, выполненный в виде включенных параллельно прямосмещенного диода СО и резистивного делителя, отвод с которого подключен к базе ограничивающего транзистора. fO