Усилитель Советский патент 1988 года по МПК H03F3/45 

ел 4

со

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в быстродействующих операционных усилителях.

Цель изобретения - повышение быстродействия при уменьшении потребляемой мощности.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя.

Усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1 с динамической нагрузкой в виде первого повторителя 2 тока, выходной каскад 3 с динамической нагрузкой в виде второго повторителя 4 тока, при этом первый повторитель 2 тока вьтолнен на входном транзисторе 5 в диодном включении и выходном транзисторе 6, второй повторитель 4 тока выполнен на входном транзисторе 7 в диодном включении и выходном транзисторе 8, а также резистор 9 и дополнительный транзистор 10.

Усилитель работает следующим образом.

В режиме покоя и на малом сигнале характеристики усилителя соответствуют характеристикам известного усиг лителя, если падение напряжения на резисторе 9 составляет 100-120 мВ. Это обусловлено тем, что сопротивление резистора 9 в таком случае имеет малую величину, его наличие не отражается на частотных характеристиках ус;илителя, а ток коллектора транзистора 10 при согласованности его с транзисторами 5 и 6 составляет лишь 1-2% от начального тока смещения эти транзисторов и его влияние на характер передачи усилителем малых сигналов пренебрежимо мало. Для обеспечения такого режима сопротивление резистора 9 следует выбрать по соотношению ,(I,-Ho/2), где и - падение напряжения на резис

торе 9 в режиме покоя; IQ - ток смещения входного дифференциального каскада I; 1 - начальный ток смещения выходного каскада 3.

При формировании на выходе усилителя положительного скоростного импульсного перепада возможна ситуация когда весь ток смещения входного дифференциального каскада I вытекает из коллектора транзистора 5. В таком случае падение напряжения на резисторе 9

и .R(i +1 ) )

J(3) /2

т.е. изменяется менее, чем вдвое при любом соотнощении токов 1, 1 , при этом гарантируется отсутствие насыщенного режима у транзистора 6.

При формировании отрицательного импульсного перепада до значения 1

Q может возрасти ток другого выхода

входного дифференциального каскада 1, втекающий в эмиттер транзистора 8. В известных устройствах в таких условиях возможно обратное смещение база5 эмиттерного перехода этого транзистора и существенное ухудшение быстродействия усилителя. При наличии резистора 9 и транзистора 10 такая возможность исключена, поскольку в ука0 эанной ситуации напряжение на база- эмиттерном переходе транзистора 10 возрастает ориентировочно на величину U , а напряжение на резисторе 9 уменьшается до значения

II .R т UQ-II

V VI772

при этом перепад напряжения на эмиттере траизистора 8

Uo-Ii

0

4U Uo- -U0-l -Uo +

. Uodi-blo).

1 +Го/2 Ii+Io/2

что в реальных условиях составляет несколько десятков милливольт. При

таком уровне перепадов напряжения

на эмиттере транзистора 8 все элементы усилителя всегда находятся в активном режиме, чем и обусловлено улучшение его скоростных характеристик. .

Формула изобретения

Усилитель, содержащий последова- тельно соединенные по сигналу входной дифференциальный каскад с динамической нагрузкой в виде первого повторителя тока и выходной каскад, выполненный с динамической нагрузкой в виде второго повторителя тока, при этом первый и второй повторители тока выполнены на входном транзисторе в диодном включении и выходном транзисторе, эмиттеры входного транзис- тора в диодном включении и выходного транзистора второго повторителя тока соединены с входом первого повторите- ЛЯ тока и одним из выходов входного дифферециального каскада соответст3 15423,

венно, отличающийся тем,между базой и коллектором дополничто, с целью повьшения быстродейст-тельного транзистора, которые подклювия при уменьшении потребляемой мощ-чены к выходу первого повторителя тоности, введены дополнительный тран-ка и эмиттеру выходного транзистора

зистор, включенный по схеме с общимвторого повторителя тока соответстэмиттером, и резистор, включенныйвенно.

Изобретение относится к радиотехнике и позволяет повысить быстродействие при уменьшении потребляемой мощности. Усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1 с динамической нагрузкой в виде повторителя тока (ПТ) 2, выходной каскад 3 с динамической нагрузкой в виде ПТ 4, ретистор 9 и дополнительный транзистор 10. Быстродействие усилителя повышается благодаря введению резистора 9 и транзистора 1 О, В режиме покоя и при малом сигнале падение напряжения иа резисторе 9 имеет величину. В этом случае резистор 9 не влияет на частотные х-ки усилителя. Влияние транзистора 10 на характер передачи усилителем малых сигналов пренебрежимо мало. В рабочем режиме наличие резистора 9 и транзистора 10 исключает возможности обратного смещения база- эмиттерного перехода транзистора 8 ПТ 4 и ухудшения быстродействия усилителя при-формировании отриц. импульсного перехода и обеспечивает отсутствие насыщенного режима у транзистора 6 ПТ 2 .I при формировании положит, импульсного перепада. 1 ил. (Л