Операционный усилитель Советский патент 1986 года по МПК H03F3/45 

Изобретение относится к радиотехнике к может использоваться для усиления широкополосных сигналов в радиоэлектронных устройствах различного назначения. Цель изобретения - расширение области рабочих частот и повышение быстродействия . На чертеже представлена принципиальная электрическая схема операцион ного усилителя. Операционный усилитель (ОУ) содер жит первый и второй входные дифферен циальные каскады на первых транзисторах I и 2 и вторых транзисторах 3 и 4, первый и второй отражатели то- -ка 5 и 6, каскад усиления напряжения на транзисторах 7 и 8, выходной каскад 9 усиления мощности на транзисторах 10 и II и цепь смещения на диодах 12 и 13, а также токозадающий элемент 14, Операционный усилитель работает следующим образом. После включения операционного усилителя подается входной сигнал, например на инвертирующий вход подается положительный сигнал + в коллекторах первого и второго транзисторов 2 и 4 токи возрастают соответственно на величину & I, и и 1 в коллекторах первого и второго тран зисторов 3 и 1 токи уменьшаются на величину il, и Д1, происходит откры вание четвертого транзистора 8 и закрывание третьего транзистора 7, В результате на вькоде ОУ напряжение будет уменьшаться до величины - Кц х к bV. Аналогично, при подаче на инвер- тирукядий вход отрицательного сигнала Ь V происходит закрывание четвертого транзистора 7, результате выходной сигнал ОУ увеличивается до величины К U V. При уменьшении сигнала на инвертирующем входе до нуля через первые и вторые транзисторы 5, 4 и 2, 3 потекут в нагрузочные отражатели тока 5 и 6 разные токи, что приведет к закрыванию третьего и четвер того транзисторов 7 и 8. Однако третий и четвертый транзисторы 7 и 8 закроются не полностью, так как токозадающий элемент 14 будет задавать ток покоя Ig через третий и четвертый транзисторы и через прямосмещенные диоды 12 и 13, ко торые задают ток покоя Ig в транзисорах 10 и 11 выходного каскада усиения мощности. Таким образом задается оптимальый режим работы третьеТо и четвертого 7 и 8 тракзистороЕ к транзистоов 0 и П выходного каскада усилеия мощности, когда при небольпшх ыходных сигналах перезаряд паразитых емкостей производится большим тоом. В ОУ управление третьим и четвертым транзисторами 7 и 8 каскада усиления напряжения осуществляется непосредственно токами первого и второго входных дифференциальных каскадов, поэтому использование токозадающего элемента 14 ОУ для увеличения быстродействия не ограничивается созданием оптимального р.ежима работы для третьего и четвертого транзисторов 7 и 8 каскада усиления напряжения, но также обеспечивает лучшее динамическое согласование первого и второго входных дифференциальных каскадов с каскадом усиления напряжения, понижая динамическое входное сопротивление каскада усиления напряжения в широком диапазоне входного сигнала. В ОУ существует прямая связь между величинами токов в первом и втором входных дифференциальных каскадах и током токозадающего элемента 14, При этсж значительно уменьшается влияние емкости Миллера у первых и вторых транзисторов входных дифференциальных каскадов, Это дополнительно повышает быстродействие ОУ и уменьшает время установления переходных процессов. Формула изобретения Операционный усилитель, содержащий параллельно соединенные первый и второй входные дифференциальные каскады, каждый из которых выполнен на первом и втором транзисторах, первый и второй отражатели тока, входы которых подключены к коллекторам первых транзисторов, а выходы - к коллекторам вторых транзисторов соответственно первого и второго входных дифференциальных каскадов, каскад усиления напряжения, выполненный на третьем и четвертом транзисторах, эмиттеры которых подключены к входам соответственно первого и второго отражателей тока, выходы которых соединены с базами соответственно третье3 12643024

го и четвертого транзисторов, и вы-чающийся тем, что, с целью ходной каскад усилеиия мощности,расширения области рабочих частот и при этом структура третьего транзи-повьщгения быстродействия, меяаду колстора соответствует структуре перво-лекторами- вторых транзисторов первого и второго транзисторов второгоs го и второго входных дифференциальвходно о дифференциального каскада,ных каскадов включен токозадающий структура четвертого транзистора со-элемент, а коллекторы третьего и четответствует структуре первого и вто-вертого транзисторов соединены с рого транзисторов первого входноговходом выходного каскада усиления Iдифференциального каскада, о т л и-Ю мощности.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение области рабочих частот и повьшениё быстродействия Операционный у-ль содержит два входных диф. каскада, выполненных на транзисторах (т) 1, 2, 3 и 4, два отражателя тока 5 и 6, каскад усиления напряжения, выполненный на Т 7 и 8, выходной каскад усиления мощности 9, выполненный на Т 10 и II, цепь смещения, вьтолненная на диодах 12 и 13, и токозадакяций элемент (ТЗЭ) 14. Цель достигается введением ТЗЭ 14, создающего оптимальный режим работы для Т 7 и 8, а также обеспечивающего лучшее динамическое согласование входных диф. каскадов с каскадом усиления напряжения, понижая его динамическое входное сопротивление в широком диапазоне входного сигнала. 1 ил. (Л ка