Дифференциальный усилитель Советский патент 1985 года по МПК H03F3/45 

СП 9) У1 Изобретение относится к радиотех (Нике и может использоваться в операционных усилителях и компараторах. Известен дифференциальньш усилитель, содержащий входной дифференциальный каскад, в котором статический, режим-обеспечивается генератором тока Cl1Однако ток потребления такого дифференциального усилителя оказывается сравнительно большим. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является диф ференциальньш усилитель, содержащий первый и второй транзисторы, имеющие одну структуру, эмиттеры- которых объединены и через управляемый генератор тока соединены с первой шиной источника питания, а коллекторы являются выходами дифференциального усилителя и соответственно через пер вьй и второй резисторы соединены с входом отражателя тока, вывод пита ния которого соединен с второй шиной источника питания С2. Однако известный дифференциальный усилитель имеет сравнительно низкую надежность. При включении питания статический режим дифференциального усилителя может не установиться, так как этот усилитель имеет два устойчивых состояния. Пер вое состояние - когда коллекторные токи первого и второго транзисторов близки к нулю, второе - когда токи всех транзисторов соответствуют номинальным значениям. Первое состояние возможно как при выключенном, так и при включенном источнике пита ния, т.е. известный дифференциальны усилитель может не выйти на заданньй статический режим при подаче на пряжения источника питания, что сни жает его надежность. Цель изобретения - повышение надежности. Эта цель достигается тем, что в дифференциальный усилитель, содер жащий первый и второй транзисторы, имеющие одну структуру эмиттеры ко торых объединены и через управляемы генератор тока соединены с первой шиной источника питания, а коллекто ры являются выходами дифференциального усилителя и соответственно через первый и второй резисторы соеди нены с входом отражателя тока, выво питания которого соединен с второй шиной источника питания, введены двухполюсник и первый и второй диоды, аноды которых соединены с коллекторами соответственно первого и второго транзисторов, а катоды объединены и подключены к выходу отражателя тока, соединенному через двухполюсник с входом управляемого генератора тока. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого дифференциального усилителя. Дифференциальный усилитель содержит первый 1 и второй 2 транзисторы, отражатель 3 тока, первый 4 и второй 5 резисторы, первый 6 и второй 7 диоды, управляемьй генератор 8 тока, двухполюсник 9, в качестве которого могут использоваться стабилитроны, резисторы или р - п-переходы в режиме пробоя, первая 10 и вторая 11 шины источника питания. Дифференциальный усилитель работает следующим образом. При выключенном питании коллекторные токи первого и второго транзисторов, транзисторов отражателя 3 тока и управляемого генератора 8 тока, а также токи через первьй 6 и второй 7 диоды равны нулю. I Если в момент времени t включить питание, то все активные элементы схемы некоторое время находятся в состоянии отсечки. Однако благодаря первому 6 и второму 7 диодам , на входы отражателя 3 тока и управляемого генератора 8 тока поступает ток 4.- E-i+Ez lex- b- J-i-R-jR-IIR- где Е и Ej - напряжения на первой 10 и второй 11 шинах источника питания; R. - сопротивление двухполюсника 9; сопротивления первого 4 и второго 5 резисторов;токи, протекающие в прямом направлении через первьй 6 и второй 7 диоды. Этот ток запускает отражатель 3 тока и управляемый генератор 8 тока и переводит первьй 1 и второй 2 транзисторы в активньй режим. В результате падение напряжения на первом 4 и втором 5 резисторах и двухполюснике 9 увеличивается настолько, что первый 6 и второй 7 диоды закрываются и не влияют на работу схемы. Таким образом, эа счет первого 6 и второго 7 диодов запускается диффе ренциальный усилитель и затем после выхода последнего на заданный режим, первый и второй диоды автоматически . запираются и перестают оказьгоать како г-либо влияние на функционирование усилитедя.

Кроме того, первый 6 и второй 7 диоды ограничивают диапазон изменения выходного напряжения дифференциального усилителя, что положительно сказывается на быстродействии операционного усилителя, в котором

может использоваться предлагаемый дифференциальный усилитель, поскольку ограничение уровня выходного напряжения первого каскада исключает насьпдение активных элементов второго каскада. При этом цепь запуска не потребляет дополнительный ток от источника питания (не показан), так как .работает только в первоначальный момент времени.

По сравнению с известными,предлагаемый дифференциальный усилитель имеет более чем на порядок лучшие значения чувствительности параметров к нестабильности напряжения источника питания.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий первый и вторрй транзисторы, имеющие одну структуру, эмиттеры которых объединены и через управляемый генератор тока соединены с первой шиной источника питания, а коллекторы являются выходами дифференциального усилителя и соответственно через первый и второй резисторы соединены с входом отражателя тока, вывод питания которого соединен с второй шиной источника питания, отличающийся teMj что, с целью повышения надежности, в него введены двухполюсник и первый и второй диоды, аноды которых соединены с коллекторами соответственно первого и второго транзисторов, а катоды объединены и подключены к выходу отражателя тока, соединенному через двухполюсник с входом управляемого (Л генератора тока.

o-f.