Дифференциальный усилитель Советский патент 1988 года по МПК H03F3/45 

(Л

с

со

00 О1 N3 СЛ

Изобретение относится к электротехнике н может быть использовано в усилительных устройствах с дифференциальным входом.

Цель изобретения - повьшение

быстродействия при сохранении широкого динамического диапазона выходного тока.

На чертеже изображена принципиаль ная электрическая схема дифференциального усилителя.

Дифференциальный усилитель содержит первый дифференциальный каскад на первом 1 и втором 2 транзисторах и первого генераторе 3 тока, второй дифференциальный каскад на третьем 4 и четвертом 5 транзисторах и втором генераторе 6 тока, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 от- ражатели тока, двухполюсник 11 смещения, первый и второй усилители тока на транзисторах 12 и 13 и резисторах 14 и 15.

Дифференциальный усилитель рабо- тает следующим образом.

В случае равенства входных напряжений (UBJ, коллекторные токи первого 1, второго 2, третьего 4 и четвертого 5 транзисторов по абсо- лютной величине равны между собой, так как первый 3 и второй 6 генераторы тока выбираются таким образом, что их токи равны между собой. Следовательно, входные токи третьего 9 и четвертого 10 отражателей тока по абсолютной величине равны между собой. Выходные токи третьего 9 и четвертого 10 отражателей тока также равны. Это приводит к тому, что тран зисторы 12 и 13 закрьгоаются и их эмиттерные токи равны ну,шо. Входные токи первого 7 и второго 8 отражателей тока также равны. Следовательно их выходные токи равны между собой. В этом случае выходной ток дифференциального усилителя равен нулю.

Если дифференциальное входное напряжение положительное (Ug,- Ug, )

то коллекторный ток второго ТраНЗИС-

тора 2 увеличивается, а первого транзистора 1 - уменьшается. Аналогично коллекторный ток третьего транзистора 4 увеличивается, а четвертого транзистора 5 - уменьшается. Это при водит к увеличению выходного тока третьего отражателя 9 тока и уменьшению выходного тока четвертого отражателя 10 тока. Разностный ток

- 1еь,«Г вы« 4 транзистор 12, что приводит к увеличению тока через второй дифференциальный каскад собранный на третьем и четвертом - транзисторах 4 и 5 на величину 1доб fi М.

Увеличивающийся перекос токов первого и второго дифференциальных каскадов приводит к увеличению разностного тока ul, что приводит к возрастанию тока через второй дифференциальный каскад, собранный на тре-- -тьем 4 и четвертом 5 транзисторахi Этот процесс через первый 7 и второй 8 отражатели тока передается на выход, и вькодной ток может достигать значительных величин, что увеличивает динамический диапазон и повышает быстродействие.

Если входное дифференциальное напряжение отрицательное (Uj

и

БХ2

),

ТО коллекторный ток второго транзистора 2 Уменьшается, а первого тран- зистора 1 - увеличивается. Аналогично коллекторный ток четвертого транзистора 5 увеличивается, а коллекторный ток.четвертого транзистора 4 уменьшается. Это приводит к уменьшению выходного тока третьего отраателя 9 тока и увеличению выходного тока четвертого отражателя 10 тока. Разностный ток iI открьшает транзистор 13, что приводит к увеличению тока через первый дифференциальный каскад, собранный на первом 1 и втором 2 транзисторах на величину 1. , Увеличивающийся перекос токов первого и второго дифференциальных каскадов приводит к увеличению тока через первый дифференциальный каскад, сЪбранный на первом 1 и втором 2 транзисторах. Этот процесс через первый 7 и второй 8 отражатели тока передается на выход, и выходной ток может достигать значительных величин, что увеличивает динамический диапазон и повышает быстродействие.

Двухполюсник 11 смещения предназначен для увеличения плавности работы дифференциального усилителя при переходе входного сигнала через нулевую точку и может быть собран на четырех диодах.

Резисторы 14 и 15 предназначены для защиты первого и второго дифференциальных каскадов от токодобавок без наличия дифференциального сигнала на входах.

Формула изобретения

;.1ифференциальный усилитель, содержащий первый дифференциальный кас- кад, выполненный на первом и втором транзисторах, имеющих одну структуру, и первом генераторе тока в их общей эмиттерной цепи, второй диф-- ференциальный каскад, вьтолненный на третьем и четвертом транзисторах, имеющих другую структуру, и втором генераторе тока в их общей эмиттерной цепи, при этом базы первого и третьего транзисторов, а также второго и четвертого транзисторов объединены и являются соответствующими входами дифференциального усилителя, коллекторы первого и третьего транзисторов подключены к входам соот-

ветственно первого и второго отражателей тока, выходы которых объединены и являются выходом дифференцит ального усилителя, коллекторы второго и четвертого транзисторов подключены к входам соответственно третьего и четвертого отражателей тока, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при сохранении широкого динамического диапазона выходного тока, введены первый и второй усилители тока и двухполюсник смещения, включенный между выходами третьего и четвертого отражателей тока, соединенными с входами соответственно первого и второго усилителей тока, выходы которых подключены к выходам соответственно второго и первого генераторов тока.

Иэобретеиие относится к электротехнике. Цель изобретения - повьппе- ние быстродействия при сохранении широкого динамин.диапазона выходного тока. Усил 1тель содержит 1-й диф. каскад на транзисторах ( Т ) 1 и 2 и г-ре 3 тока, 2-й диф.каскад на Т 4 и 5 и г-ре 6 тока, отражатели 7-10 тока. Введены двухполюсник 11 смещения и два усилителя тока на Т 12, 13 и резисторах 14, 15. Двухполюсник 11 предназначен для увеличения плавности работы усилителя при переходе входного сигнала через нулевую точку и м.б. собран на четырех диодах. Резисторы 14 и 15 предназначены для защиты 1-го и 2-го диф.каскадов от токодобавок без наличия диф. сигнала на входах. 1 ил.