Дифференциальный усилитель Советский патент 1988 года по МПК H03F3/45 

N9 Ч

Фиг.2

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве входного каскада п операционных и прочих усилителях.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений при быстроизменя- юпи1хся сигналах.

На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы дифференциального усилителя.

Дифференциальный усилитель (ДУ) содержит два симметричных усилительных плеча 1 и 2, катщое из которых рыполнено на входных транзисторах 3, выходных транзисторах Д, а также источник 5 тока, повторитель 6 тока, усилитель 7 тока, вьшолненный на тра зисторе 8 и резисторе 9.

Дифферен1р1альный усилитель работает следуюир м образом.

Для правильного функционирования ДУ необходимо, чтобы в режиме покоя падение напряжения на резисторе 9 не превьпиало несколько сот милливольт. При этом для реальных значений тока смещения усилительных плеч 1 и 2 сопротивление резистора 9 составляет доли - единицы килоом. Поскольку выходное сопротивление усилительных плеч 1 и 2 для низкочастотных синфазных сигналов имеет на два-три порядка большее значение, на низких частотах усилитель 7 тока не оказывает практически никакого влияния на работу ДУ (т.к. коэффициент усиления в петле обратной связи по синфазному сигналу имеет величину, много меньшую единицы).

При увеличении частоты и соответственно скорости нарастания входного финфазного сигнала, поданного на вх ы ДУ, выходное сопротивление усили- -ельных плеч 1 и 2 становится емкост ijibiM за счет наличия емкостей коллек- фор-база выходных транзисторов 4. С увеличением частоты, сопротивление между выходами усилительных плеч 1 н 2 и входами усилителя 7 тока, оп ре деляемое емкостями коллектор-база выходных транзисторов 4 и емкостями эмиттер-база транзисторов повторител 6 , уменьшается, при этом на отрицательных перепадах входного сигнала в контура обратной связи по синфазному сигналу обратная связь становится положительной. BoзникaюD aя обратная положительная связь имеет емкостный характер, поэтому асиммет0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рия включения транзисторов повторителя 6 тока становится несущественной для передачи емкостного синфазного тока. На положительных входных синфазных перепадах синфазные токи, посту- через емкости переходов выходных транзисторов 4 и транзисторов повторителя 6 тока, способствует запиранию транзистора 8 и транзистора источника 5 тока. При этом цепи токового смещения ДУ функционируют таким образом, что на отрицательных входных перепадах ток смещения в каскаде увеличивается, а на положительных - уменьшается. Такая способность эквивалентна уменьшению паразитных емкостей в схеме ДУ и способствует увеличению его быстродействия и симметрированию предельных скоростей нарастания операционных усилителей, на входах которых используется ДУ.

В предлагаемом ДУ ток смещения находится постоянно под контролем отрицательной обратной связи по синфазному сигналу. Это определяется тем, что кроме положительной/обратной связи, замыкаюп;ейся через емкости коллектор-база выходных транзисторов 4, существует отрицательная обрат- ная связь, обусловленная активной сос- тавляю1 (ей тока коллектора этих транзисторов, фаза которых сдвинута на 180 относительно емкостной составляющей. Поэтому на быстроизменяющих- ся сигналах процессы в ДУ определяются соотношением глубины положительной и отрицательной обратной связью, что и гарантирует высокую скорость отслеживания за счет положительной обратной связи и высокую точность повторения формы сигнала за счет отрицательной обратной связи. При этом существенно уменьшаются нелинейные искажения.

Формула изобретения

Дифференциальный усилитель, содер- жа11В1й в каждом плече включенные последовательно по постоянному току входной транзистор, включенный по схеме с обпдим коллектором, и выходной транзистор, включенный по схеме с общей базой, а также повторитель тока, вход которого подключен к коллектору выходного транзистора одного плеча дифференциального усилителя, источ- 1ШК тока, выходы которого соединены

с базами выходных траизисторор и выполненный на лвухк(ллекторном транзисторе, включенном по схеме с общей базой, эмиттер которого соединен с выходом усилителя тока, выполненного на транзисторе, включенном по схеме с обпим коллектором и меяду бязой и коллектором которого вклкгчен резис7264

тор, отличающийся тем, что, с целью уменьгаения нелинейных искажений при бьктроизменяющихся сигналах, общий вывод повторителя тока подключен к входу усилителя тока, а выход - к коллектору выходного транзистора другого плеча дифференциального усилителя.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений при быстро- изменяющихся сигналах. Дифференциальный усилитель содержит два симметричных усилительных плеча 1 и 2, каждое из которых вьшолнено на входных 3 и выходных 4 транзисторах, а также источник 5 тока, повторитель 6 тока и усилитель 7 тока, выполненный на транзисторе 8 и резисторе 9. На бы строизменяющихся сигналах процессы в дифференциальном усилителе определяются соотношением глубины положительной и отрицательной обратных связей. Это гарантирует высокую скорость отслеживания за счет положительной обратной связи и высокую точность по вторения формы сигнала за счет отрицательной обратной связи. При этом уменьшаются нелинейные искажения. 2 ил.

Фиг.1