Составной транзистор Советский патент 1987 года по МПК H03F1/00 

113

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в аналоговых интегральных схемах.

Цель изобретения - достижение максимально возможного интегрального коэффициента усиления составного транзистора. На чертеже представлена принципиальная схема составного транзистора.

Устройство, которое содержит двух- эмиттерный транзистор 1, один из эмиттеров которого соединен с базой транзистора 2, а база соединена с входной шиной 3. Эмиттер транзистора 2 подключен к выходной гаине 4. Коллекторы транзисторов 1 и 2 подключены к шине питания. Вход 3 подключен через резистор 5 к шине питания. База

Система регулирования- состоит из двух каналов: опорного канала, образованного транзисторами 9, 10 и 14 и резисторами 11, 13 и 15; выходного канала, состоящего из транзисторов

транзистора 2 соединена с коллектором 8 и 1 (по второму эмиттеру) и резистранзистора 6, эмиттер которого через резистор 7 соединен в общей шиной, а база - с коллектором транзистора 8, эмиттер которого в свою очередь соединен с эмиттерсм транзистора 9 и с общей шиной. Базы транзисторов 8 и 9 соединены и подключены к эмиттеру транзистора 10, который через резистор 11 соединен с общей шиной. Коллектор транзистора 8 через резистор 12 соединен с вторым эмиттером транзистора 1.

Коллектор транзистора 9 соединен с базой транзистора О и через резистор 13 - с эмиттером транзистора 14, база которого через резистор 15 соединена с шиной питания, к которой подключены также коллекторы транзисторов 10 и 14.

Составной транзистор работает следующим образом.

Ток, протекающий по входному резистору 5, является базовым током транзистора 1 , эмиттерный ток которого состоит из трех составляющих: базовый ток транзистора 2; ток управляемого генератора тока, образованного транзистором 6 и резистором 7, на базу которого подается управляемое опорное напряжение; ток второго эмиттера транзистора 1, протекающий по выходному каналу управляемого источника опорного напряжения, состоящего из резистора 12 и транзистора 8.

Следовательно, падение напряжения на резисторе 5 зависит от этих трех составляющих эмиттерного тока транзистора 1 .

25

30

торов 12 и 5.

Необходимыми условиями правильной работы системы является попарное равенство резисторов 5 и 15, 12 и 13, идентичность конструкции транзисторов 1 (по второму эмиттеру) и 14, а также 8 и 9.

Так как базы и эмиттеры транзисторов 8 и 9 объединены и оба транзистора работают в активном режиме, то через резисторы 12 и 13 обоих каналов протекают одинаковые токи,, равные

I

Иип - И R1S - ЗИз5

35

13

где И.

40

45

И

И

R

R-/JsT

и

напряжение источника питания;

падение напряжения на ре- зисто ре 15 от протекания базового тока при токе змит тера, равном 1; падение напряжения на переходе база-эмиттер транзистора при прямом смещении; сопротивление резистора 13.

50

55

Кроме того, напряжение на коллекто ре транзистора 9 постоянно и равно 2 И,т Резистор 11 обеспечивает посто янство тока через транзистор 10.

Напряжение на коллекторе транзистора 8, являющееся управляемым опорным напряжением, равно

Ик8 ип- „- Иэ«ГтГ IRnгде Hjjc падение напряжения на резис торе 5 за счет протекания базового тока транзистора 1

Максимально возможный интегральный коэффициент усиления транзистора 1 и составного транзистора в целом можно реализовать путем выбора систе мой регулирования величины тока управляемого генератора, при котором уменьшение падения напряжения на резисторе 5 (т.е. рост коэффициента усиления) транзистора 1 вызывает пропорциональный прирост тока управляемого генератора до тех пор, пока это уменьшение не прекратится (выход на плоский участок зависимости В/1).

Система регулирования- состоит из двух каналов: опорного канала, образованного транзисторами 9, 10 и 14 и резисторами 11, 13 и 15; выходного канала, состоящего из транзисторов

8 и 1 (по второму эмиттеру) и резис

торов 12 и 5.

Необходимыми условиями правильной работы системы является попарное равенство резисторов 5 и 15, 12 и 13, идентичность конструкции транзисторов 1 (по второму эмиттеру) и 14, а также 8 и 9.

Так как базы и эмиттеры транзисторов 8 и 9 объединены и оба транзистора работают в активном режиме, то через резисторы 12 и 13 обоих каналов протекают одинаковые токи,, равные

I

Иип - И R1S - ЗИз5

5

13

где И.

0

5

И

И

R

R-/JsT

и

напряжение источника питания;

падение напряжения на ре- зисто ре 15 от протекания базового тока при токе змит- тера, равном 1; падение напряжения на переходе база-эмиттер транзистора при прямом смещении; сопротивление резистора 13.

Кроме того, напряжение на коллекторе транзистора 9 постоянно и равно 2 И,т Резистор 11 обеспечивает постоянство тока через транзистор 10.

Напряжение на коллекторе транзистора 8, являющееся управляемым опорным напряжением, равно

Ик8 ип- „- Иэ«ГтГ IRnде Hjjc падение напряжения на резисторе 5 за счет протекания базового тока транзистора 1;

И j - падение напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 1;

IR - падение напряжения на резисторе, Так как составляющая тока по второму эмиттеру транзистора 1 и ток эмиттера транзистора 14 равны и равны резисторы 15 и 5, то напряжение на коллекторе транзистора 8 близко к уров- ню 1 и меньше его на величину падения напряжения на резистора 5 от составляющих токов эмиттеров этого транзистора, протекающих в базу транзистора 2 и управляющих генератором тока на транзисторе 6 и резисторе 7.

Следовательно транзистор 6 работает в управляемом активном режиме и регулирует ток эмиттера транзистора 1 в строгом соответствии с его интегральным коэффициентом усиления, выводя его на участок характеристики В (I ), где интегральный коэффициент усиления этого транзистора максимальный.

Формула изобретения

Составной транзистор, содержащий первый и второй п-р-п-транзисторы, коллекторы которых подключены к шине

питания, база первого транзистора подРедактор М. Дылын

Составитель Ю. Романовский Техред И.Попович

Заказ 4141/52Тираж 901

ВНИИШ Государственного комитета СССР

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

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

г (О 5

ключена к входной шине, и через первый резистор к шине питания, его первый эмиттер соединен с базой второго транзистора, эмиттер второго транзистора соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью достижения максимально возможного интегрального коэффициента усиления составного транзистора, в него введены третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой транзисторы, второй, третий, четвертый, пятый и шестой резисторы, причем первый транзистор выполнен двухэмиттерным, второй эмиттер через второй резистор соединен с коллектором третьего транзистора и базой четвертого, эмиттер последнего через третий резистор соединен с общей шиной, а коллектор - с базой второго транзистора, база третьего транзистора соединена с базой пятого транзистора и эмиттером шестого, эмиттеры третьего и пятого транзисторов соединены с общей шиной, эмиттер 5 шестого транзистора через четвертый резистор соединен с общей шиной, коллектор пятого транзистора соединен с базой шестого и через пятый резистор соединен с эмиттером седьмого транзистора, база которого через шестой резистор соединена с шиной питания, коллекторы шестого и седьмого транзисторов соединены с шиной питания.

0

0

Корректор Г. Решетник

Подписное

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в аналоговых интегральных схемах. Целью изобретения является достижение максимально возможного интегрального коэффициента усиления составного транзистора. Необходимым условием правильной работы является попарное равейство резисторов 5 и 15, 12 и 13, идентичность конструкции транзисторов 1 и 14 по второму эмиттеру, а также транзисторов 8 и 9. Транзистор 6 работает в управляемом активном режиме и регулирует ток эмиттера транзистора 1 в строгом соответствии с его интегральным коэффициентом усиления, выводя его на участок характеристики В (Jj),где интегральный коэффициент усиления этого транзистора будет максимальньм. 1 ил. (Л со 00 со со ел