Каскодный дифференциальный усилитель Советский патент 1985 года по МПК H03F3/45 

О)

N

СХ) О)

ел I Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано в широкополосных усилителях, например электронно-лучевых осциллографах. Известен каскодный дифференциальный усилитель, содержащий первый и второй основные транзисторы, базы которых являются входами усилителя, эмиттеры соединены через первый и второй резисторы с одной шиной источника питания и через третий резистор друг с другом, коллекторы через четвертый и пятый резисторы соответственно с эмиттерами двух дополнительных транзисторов и анодани диодов, катоды которых объединены, причем коллекторы дополнительных транзисторов через шестой и седь мой резисторы соединены с другой шиной источника питания Cl J. Однако в известном усилителе наблюдаются изменения его выходных характеристик за счет изменения мощности рассеивания на транзисторах в зависимости от протекающего через них тока. Цель изобретения - снижение искажений усиливаемых сигналов. Указанная цель достигается тем, что в каскодном дифференциальном усилителе, содержащем первьм и второй основные транзисторы, базы которых являются входами усилителя, эмит теры соединены через первый и второй резисторы с одной шиной источника пи тания и через третий резистор друг с другом, коллекторы через четвертьп и пятый резисторы - соответственно с эмиттерами двух дополнительных транзисторов и анодами диодов, катоды которых объединены, причем коллекторы дополнительных тр нзисторов чере шестой и седьмой резисторы соединены с другой шиной источника питания, коллектор первого дополнительного транзистора соединен через восьмой резистор с базой второго дополнител ного транзистора, коллектор которог через девятый резистор соединен с базой первого дополнительного транзистора, базы дополнительных транзи торов через десятый и одиннадцатый резисторы соединены с катодами диодов, причем точка соединения катод через двенадцатый резистор соединен с нулевой шиной. На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого 65 устройства; на фиг. 2 - зависимость мощности рассеивания на транзисторах от протекающего через них тока. Каскодный дифференциальный усилитель содержит первьм и второй основные транзисторы 1 и 2, первый, второй и третий резисторы 3-5, четвертый и пятый резисторы 6 и 7, дополнительные транзисторы 8 и 9, диоды 10 и 11, шестой и седьмой резисторы 12 и 13, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатьм и двенадцатьп резисторы 14-18. Каскодный дифференциальный усилитель работает следующим образом. Напряжения U и Ug на базах транзисторов 8 и 9 в исход шй рабочей точке выбираются из условия 21. R, + и,, 2Г R+U где I, постоянная составляющая тока коллектора транзисторов 8 и 9 в исходной рабочей точке; - напряжения между базой и эмит-тером сортветственно основных транзисторов 8 и 9. В исходной точке диоды 10 и 11 закрыты (исходная точка соответствует значениям IK. и Р , на фиг. 2 пунктирной кривой показана зависимость мощности рассеивания на тран зисторах 1 и 2 от тока коллектора при отсутствии цепей обратной связи, т.е. фиксированном напряжении на базах транзисторов 8 и 9). Положительная полуволна входного сигнала на зажиме 19 и отрицательная на зажиме 20 приводят к увеличению тока через транзисторы 8 и 1 и уменьшению тока через транзисторы 9 и 2. Возрастающий ток коллекторов, протекающий через резисторы 12 и 6, уменьшает напряжения/на коллекторах транзисторов 8 и 1, а убывающий ток коллекторов, протекающий через резисторы 13 и 7, увеличивает напряжения на коллекторах транзисторов 9 и 2 и приводит к открыванию диода 11. Увеличение напряжения .на коллекторе транзистора 9 приводит к увеличению напряжения на базе транзистора 8, а соответственно, и на коллекторе транзистора 1, что препятствует уменьшению мощности рассеива3

ния на транзисторе 1 (фиг. 2, кривая 2). Уменьшение напряжения на коллекторе транзистора 8 вызывает уменьшение напряжения на базе транзистора 9, а соответственно, и на коллекторе транзистора 2, что препятствует увеличению мощности рассеивания на транзисторе 2 (фиг. 2, кривая 3) , Открытый диод 11 позволяет обеспечить равенство максимальных значений мощностей рассеивания (фиг. 2) на транзисторах 1 и 2 и уменьшить их изменения в более широких пределах прироста токов через транзисторы.

Для отрицательной полуволны входного сигнала на зажиме 19 и положигтельной на зажиме 20 усилитель рабо65. 4

тает аналогичным образом, только в этом случае увеличивается ток через транзисторы 9 и 2 уменьшается через транзисторы 8 и 1, при этом диод 10 открывается, а диод 11 закрьшается.

Таким образом, предлагаемая схема усилителя позволяет формировать двухгорбую кривую мощности рассеивания на транзисторах 1 и 2 от токов коллекторов, протекающих через них. Это обеспечивает более высокую стабильность мощности рассеивания при заданном приросте тока через транзисторы или при заданном изменении мощности рассеивания позволяет уве|личить изменение тока через транзис|торы.

fm

-dJ/f У ко f Фи1,2

к

КАСКОДНЫЙ даФФЕРЕНЦИАПЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий первьй и второй основные транзисторы, базы которьЕх являются входами усилителя, эмиттеры соединены через первый и второй резисторы с одной шиной источника питания и через третий резистор друг с другом, коллекторы через четвертый и пятый резисторы - соответственно с эмиттерами двух дополнительных транзисторов и анодами диодов. катоды которых объединены, причем коллекторы дополнительных транзисторов через шестой и седьмой резисторы соединены с другой шиной источника питания, отличающийс я тем, что, с целью з еньшения искажений усиливаемых сигналов, коллектор первого дополнительного транзистора соединен через восьмой резистор с базой второго дополнительного транзистора, коллектор которого через девятьй резистор соединен с базой первого дополнительного транзистора, базы дополнительных транзисторов через десятый и одиннадцатьй резисторы соединены с катодами диодов, причем точка соединения ка(Л тодов через двенадцатый резистор соединена с нулевой шиной.