Дифференциальный усилитель Советский патент 1987 года по МПК H03F3/45 

Изобретение относится к радиотехнике и электротехнике, в частности к усилителям с дифференциальным входом.

Цель изобретения - расширение ди- апазона выходного тока.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема предлагаемого дифференциального усилителя,

Дифференциальный усилитель содержит первый и второй транзисторы 1 и 2 одной структуры первого дифференциального каскада, первый и второй тринзисторы 3 и 4 другой структуры второго дифференциального каскада, первый прямосмещенный диод 5, второй прямосмещенный диод 6, первый и второй отражатели 7 и 8 тока, третий и четвертый отражатели 9 и 10 тока, первый и второй генераторы П и 12 тока.

Дифференциальный усилитель работает следующим образом.

Входной дифференциальный сигнал : действует на входы дифферен1диального усилителя. Допустим, что этот сигнал токов, что сильнее открьгеается iпервый транзистор 1 (по сравнению с вторым транзистором 2). В этом слу- чае сильнее открывается и второй транзистор 4, коллекторный ток которого попадает на вход управления четвертого отражателя 10 тока, вызывая увеличение тока на его выходах по сравнению с состоянием, когда дифференциальный сигнал равен нулю. Очевидно, что ток на выходах третьего отражателя 9 тока уменьшается. Поэтому ток на втором выходе четвертого отражателя 10 тока станет больше тока на втором выходе третьего отражателя 9 тока, первый прямосмещенный диод 5 открывается и разностной ток попадает в эмиттеры первого и второго транзисторов 1 и 2. Поскольку первый транзистор 1 открыт входным сигналом больше, чем второй, то разностный ток первого прямосмещенного диода 5 попадает на вход управления первого отражателя 7 тока, а с его выхода - в эмиттеры транзисторов 3 и 4, позволяя тем самым нарастать току в коллекторе . второго транзистора 4, а значит и на первом выходе четвертого отражателя 10 тока, т.е. на выходе дифференциального усапителя.

5

Такой процесс будет продолжаться до тех пор, пока на выходе дифференциального усилителя не установится напряжение, заданное входным дифференциальным сигналом и цепями отрицательной обратной связи (не показаны). Разностный ток третьего и четвертого отражателей 9 и 10 тока через первый прямосмещенный диод 5 нарастать не сможет, поскольку это вызвало бы через цепи отрицательной обратной связи падение дифференциального сигнала на входах дифференциального усилителя. Сквозной ток, проходящий через нагрузку на выходе, задается величиной токов первого и второго генераторов 11 и 12 тока и не может превышать их величины, поскольку нет механизмов, увеличивающих его. Если бы часть разностного тока через первый прямосмещенный диод 5 ответвлялась вторым транзистором 2 и протекала через его коллектор и управляющий вход третьего отражателя 9 тока, то это привело бы к уменьшению разностного ; тока по абсолютной величине, и, соответственно, к возрастанию дифференциального сигнала на входах (че- рез цепи отрицательной обратной связи) настолько, что весь разностный ток протекал бы через первый транзистор 1.

0

5

В случае появления на входе ифференциального усилителя диференциального сигнала противопоожного знака процесс возрастания тока на выходе, протекает симметрично, т.е.

увеличивается ток на выходах третьего отражателя 9 тока, а на выходах четвертого отражателя 10 тока он уменьшается. В этом случае открывается второй прямосмещенный диод 6

и разностный ток через него и первый транзистор 3 втекает во вход управления второго отражателя 8 тока, что увеличивает ток на его выходе, и, соответственно, на выходах третьего отражателя 9 тока. Коэффициенты передачи по току в третьем и четвертом отражателях 9 и 10 тока с входа управления на первый выход можно взять значительно большими единицы, а с входа управления на второй выход - равным единице. Это позволит получать на выходе дифференциального усилителя значительные токи при пренебрежимо малых токах через первый

1И второй дифференциальные каскады на транзисторах 1, 2 и 3, 4, т,е. предлагаемый двyxтaктнь й усилитель мощности обладает большим КПД.

Кроме того, преимуществом предлагаемого усилителя является его полная симметрия, что уменьшает нелинейные искажения в выходных сигналах.

Формула изобретения

Дифференциальный усилитель, содержащий первый дифференциальный каскад, выполненньш на первом и втором транзисторах, имеющих одну структуру, коллектор первого транзис тора соединен с входом управления первого отражателя тока, а эмиттеры транзисторов объединены и подключе- ны .к выходу первого генератора тока, и второй дифференциальный каскад,, вьтолненный на первом и втором транзисторах, имеющих другую структуру, коллектор первого транзистора соединен с входом управления второго отражателя тока, а эмиттеры транзисторов объединены и подключены к выходу второго генератора тока, при этом бызы первых транзисторов первого и второго дифференциальных каскадов объединены и являются одним входом дифференциального усилителя.

Редактор Ю.Середа Заказ 794/60

Составитель Н.Дубровская Техред М.Ходанич

Тираж 90. ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

O

0

5

0

а базы вторых транзисторов объединены и являются другим входом дифференциального усилителя, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона выходного тока, введены третий и четвертый отражатели тока, между объединенными эмиттерами транзисторов первого дифференциального каскада и объединенными эмиттерами транзисторов второго дифференциального каскада введены последовательно соединенные прямо- смещенные первый и второй диоды, точка соединения которых Подключена к вторым выходам третьего и четвертого отражателей тока, выход первого отражателя тока соединен с объеди- ненными эмиттерами транзисторов второго дифференциального каскада, выход второго отражателя тока соединен с объединенными эмиттерами транзисторов первого дифференциального каскада, коллектор второго транзистора первого дифференциального каскада соединен с входом управления третьего отражателя тока, коллектор второго транзистора второго дифференциального каскада соединен с входом управления четвертого отражателя тока, при этом первые выходы третьего и четвертого отражателей тока объединены и являются выходом диффер енциаль но го усилителя.

Корректор М.Самборская Подписное

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - расширение диапазона выходного тока Усилитель содержит транзисторы 1 и 2 одной структуры 1-го дифференциального каскада, транзисторы 3 и 4 др. структуры 2-го дифференциального каскада, отражатели 7 и 8 тока генераторы 11 и 12. Вновь введены прямосмещенные диоды 5 и 6, отражатели 9 и 10 тока. 1 ил. (Л Вб/ход