Управляемый операционный усилитель Советский патент 1986 года по МПК H03F3/45 H03G3/20 

ю

to

со Изобретение относится к усилительньм устройствам и предназначено для использования в аналого-цифровых интегральных схемах на полевых транзисторах., Цель изобретения - повьшение стабильности коэффициента передачи. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного управляемого операционного усилителя. Управляемый операционный усилитель содержит дифференциальный каскад 1, генератор 2.тока, токовое зеркало 3 несимметричной нагрузки дифференциального каскада 1, инвертор 4, выполненный на первом 5 и втором 6 транзисторах, выходной двухтактный : каскад 7, выполненный на первом 8 и втором 9 транзисторах, корректирующий конденсатор 10 и управляемый ключ 11, выполненный на первом 12 и втором 13 транзисторах. Управляемый операционный усилитель работает следующим образом. При изменении уровня управляющего напряжения меняется ток смещения, текущий через дифференциальный .1 и выходной двухтактный 7 каскады, тем са мым меняются параметры усилителя (коэффициент усиления и скорость нарастания) . Чем ниже ток смещения, тем вьппе коэффициент усиления и хуже нагрузочная способность, и наоборот, при большем токе смещения нагрузочная способность схемы вьше, а коэффициент усиления ниже. При изменении тока смещения меняется крутизна выходного двухтактного каскада 7, но при этом осуществляется одновременная подстройка сопротивления каскада частотной коррекции. В качестве средства автокомпенсации использован управляемый от источ ника управляющего напряжения инверто ра 4 ключ 11, сопротивление которого меняется в соответствии с изменением крутизны выходного двухтактного каскада 7 на порядок. При высоком токе смещения сопротивление управляемого ключа 11 наименьщее при наибольшей крутизне выходного двухтактного каскада 7, а с уменьшением тока смещения сопротивление управляемого ключа 1I растет в соответствии с уменьшением крутизны выходного двухтактного каскада 7. С помощью инвертора 4 фор мируется противофазное управление 1 3 правляемым ключом 11 от источника правляющего напряжения. Ток выходного двухтактного каскаа равен .M,r,/2f7,/L)(V., де (Z/L) - отношение ширины канала к его длине для первого транзистора 8; VT - пороговое напряжение; ,Н, мкА/В для МОП транзис ора р-типа с толщиной окисла 1000 А; напряжение источника управляющего напряжения. Крутизна выходного двухтактного каскада равна gm,H2KC (Z/1) I V-r),p, (ZfD(zh (2) где|и Сд 24 мкА/В для транзистоpa n-типа. Для компенсации должно вьшолнятьравенствосопротивление управляемого р.. - /,). (V.H-VT), 4) отношение ширины канала его длине. Из равенства (3) следует, что для компенсации необходимо, чтобы геометрия транзисторов управляемого ключа 11 и геометрия транзисторов выходного двухтактного каскада удовлетворяла равенству -Rv Таким образом, в предложенном устройстве по сравнению с известным достигается повьшение стабильности коэффициента передачи. Формула изобретения Управляемый операционный усилитель , выполненный на полевых транзисторах, содержащий дифференциальный каскад, имеющий генератор тока, управлякяций вход которого соединен с источником управляющего напряжения, и недямметричную нагрузку в виде токового зеркала, а такж« выходной 31 двухтактный каскад, выполненный на первом и втором транзисторах, включенных по схеме с общим истоком, при этом вьиод управления генератора тока соедениен с затвором первого тран зистора выходного двухтактного каска да, выход токового зеркала соединен с затвором второго транзистора выход ного двухтактного каскада и с одним выводом корректирующего, конденсатора, причем транзисторы дифференциаль ного каскада, генератора тока и первый транзистор выходного двухтактного каскада имеют одну структуру, а транзисторы токового зеркала и второй транзистор выходного двухтактного каскада имеют другую структуру, от:личающийся тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента передачи, в него введены инвертор, выполненный на первом транзисторе, в цепь стока которого введен второй транзистор, затвор которого со единен со стоком, и упразпяемьгИ ключ выполненный на первом и втором тран3зисторах, причем сток первого соединен с истоком второго, а исток первого - со стоком второго транзисторов, подложки соединены с соответствующими щинами источника питания, затвор первого транзистора управляемого ключа соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с затвором первого транзистора выходного двухтактного каскада и затвором второго транзистора управляемого ключа, причем точка соединения истока первого и стока второго транзисторов управляемого ключа соединена с другим выводом корректирукщего конденсатора, а точка соединения стока первого и истока второго транзисторов управляемого ключа соединена со стоками транзисторов выходного двухтактного каскада, при зтом первый транзистор инвертора и второй транзистор управляемого ключа имеют одну структуру, а второй тарнзистор инвертора и.второй транзистор управляемого ключа - другую структуру.

Изобретение м.б. использовано в аналоговых, аналого-цифровых интегральньЬс схемах на полевых транзисторах. Цель изобретения - повьшение стабильности коэф, передачи. Устр-во содержит дифференциальный каскад I, г-р тока 2, токовое зеркало 3 несимметричной нагрузки каскада 1, инвертор 4, выполненный на транзисторах 5 и 6, выходной двухтактный каскад 7, выполненный на транзисторах 8 и 9, коректирующий конденсатор 10, управляемый ключ 11, выполненный на транзисторах 12 и 13. 1 ил. (Л