Операционный усилитель на МДП-транзисторах Советский патент 1987 года по МПК H03F3/45 

113

Изобретение относится к рычисли- ельной и изнерительной технике и ожет быть использопано в аналогоых устройствах в интегральном исполении.

Цель изобретения - расширение иапазона усиления входных сигналов, близких к потенциалу шины источника питания.

На чертеже представлена принципиальная схема операционного усилителя на ИЛП-транзисторах.

Операционный усилитель на МДП- транзисторах содержит первый 1 и второй 2 делители напряжения, дифференциальный каскад 3 на р-1 анальньгх нагрузочных транзисторах 4 и п-ка- нальньпс усилительных транзисторах 5, выходной усилительный каскад 6, шиу 7 источника питания.

Операционный усилитель на НДП- транзисторах работает следующим образом.

Пусть на обоих входах присутству- т нулевой уровень напряжения. В этом случае п-канальные усилительные транзисторы 5 дифференциального каскада 3 одинаково открыты напряжением, близким к пороговому напряжению п-канального транзистора.

При симметрии параметров плеч дифференциального каскада 3 на его выходе устанавливается напряжение, близкое к пороговому напряжению п-канального транзистора (и, ). На затворе р-канального транзистора выходного усилительного каскада 6 напряжение равно (Е„„т -UPP) и отпирает

его полностью. На выходе операционного усилителя на ИДП-транзисторах устанавливается напряжение, близкое к напряжению шины 7.

Допустим, что напряжение на одном входе уменьшилось на величину flUg , а напряжение на другом входе осталось равным нулю. При этом напряжение на стоке п-канального транзистора 5 уменьшилось, во-первых, за счет уменьшения напряжения на его истоке на неличину aUg,, , а во- вторых, за счет уменьшения порогового напряжения ли из-за смещения его подложки на эту же величину.

Одновременно с этим пороговое напряжение другого п-кпнального транзистора 5 упсличилось на величину и DO .

60732

Таким образом, использопание операционного усилителя на М,П-транзис- торах для области напряжений вблизи потенциала шины источника 7 пи- 5 танин позволяет повысить коэффициент усиления не менее, чем в 10 раз. Это достигается за счет того, что в качестве управляющих транзисторов дифференциального каскада используto

15

ются п-канальные транзисторы, обладающие лучшими усилительными свойствами по сравнению с р-канальными, а также за счет того, что управление этими п-канальными транзисторами, находящимися в кармане, производится и по затвору, и по подложке (двойное управление).

Формула изобретения

Операционный усилитель на МДП- транзисторах, содержащий первый делитель напряжения, выполненный на последовательно соединенных по питанию р-канальном и п-канальном транзисторах, затвор последнего подлючен к общей точке этих транзисторов и является выходом первого делителя напряжения, дифференциальный

аскад, выполненный на двух р-каналь- ных нагрузочных и двух п-канальных усилительных транзисторах, стоки которых попарно объединены, причем

сток одного п-канального усилительного транзистора соединен с объединенными затворами п-канальных усилительных транзисторов, а сток другого п-канального усилительного транзистора является выходом дифференциального каскада, и выходной усилительный каскад, выполненный на последовательно соединенных по питанию р-канальном и п-канальном транзисторах, общая точка которых является выходом операционного усилителя, причем истоки р-канальных транзисторов подключены к шш1е источника питания, а истоки п-канальных

транзисторов первого делителя напряжения и выходного усилительного каскада - к общей шине, затворы р-канальных транзисторов дифференциального каскада объединены, затвор

р-канального транзистора выходного усилительного каскада соединен с выходом дифференциального каскада, а затвор нагрузочного п-канального

31

транзистора выходного усилительного каскада - с выходс м первого делителя напряжения, о тличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона усиления входных сигналов, близких к потенциалу шины источника питания, в него введен второй делитель напряжения, выполненный на последовательно соединенных по питанию р- и п-канальных транзисторах, причем затвор р-канального транзистора объединен с его стоком и является выходом второго делителя напряРедактор Н.Лазаренко

Составитель Ю.Рогаткин Техред И.Попович

Заказ 2372/56

Тираж 901Подписное

ВНШШИ 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

160734

жения, его исток подк.пючен к шине источника питанкя, а исток п-каналь- ного транзистора - к общей шине, затворы р-канальньгх нагрузочных тран- , зисторов дифференциального каскада и затвор р-канального транзистора первого делителя напряжения объединены и подключены к выходу второго делителя напряжения, исток одного fO и подложка другого п-канальных усилительных- транзисторов дифференциального каскада попарно объединены и являются входами операционного усилителя.

Корректор М.Демчик

Изобретение м.б. использовано в аналоговых устр-вах в интегральном исполнении. Цель изобретения расширение диапазона усиления входных сигналов, близких к потенциалу шины источника питания. Устр-во содержит делитель 1 напряжения, диф- ференциальньш каскад 3 на р-каналь- ных нагрузочных транзисторах (Т) 4 и п-канальных усилительных Т 5, выходной усилительный каскад 6, шину 7 источника питания. В него введен делитель 2 напряжения. Коэф. усиления повышается не менее чем в 10 раз. Это достигается за счет того, что в качестве управляющих Т используют п-канальные Т, а также за счет того, что управление зтими Т производится и по затвору, и по подложке. 1 ил. с