Усилитель Советский патент 1989 года по МПК H03F3/45 

Фи.г.1

Изобретение относится к радио- I технике и может быть использовано

в составе операционных усилителей и других усилительных схемах.

Цель изобретения - повышение нагрузочной способности в режиме большого сигнала.

fia фиг. 1-3 представлены принципиальные электрические схемы усилителя.

Усилитель содержит входной диф- ференциальньй каскад 1, предвыходной дифференциальный каскад 2, несимметричную нагрузку, вьтолненную на отражателе 3 тока, резисторах А и 5, источник 6 тока, выполненный на транзисторах 7 и 8, дополнительном резисторе 9, выходной эмиттерный повторитель, выполненньй на транзисторе 10, токозадающем элементе, вы- полненном на дополнительном транзисторе 1 1.

Усилитель работает следующим образом.

При условии, что на входах усилителя сигнал отсутствует, падение напряжения на резисторах 4 и 5 равно

„ т, n.U,67-R5 4 - 5 - R9 R9

где и г прямое падение напряжения эь

на база-эмиттерном переход

транзистора 7.

Если выбрать сопротивление этих резисторов так, что R9/R4 R9/R5 п, то Uc Uj Следовательно если транзисторы 7 и 11 выполнить согласованными и с равными геометрическими размерами, то их коллекторные токи будут одинаковы и равны Ij. Б общем случае начальный коллекторный ток транзистора 11

I

СМ

rq(R6-n-R3)Iol ехр J ,

где Ijj - ток смещения входного каскада 1 (выходной ток источника тока); q - заряд электрона;

К - постоянная Больцмана; Т - температура по Кельвину, Следовательно, предлагаемое техническое решение позволяет обеспечит строгую определенность и стабильность начального режима смещения выходного эмиттерного повторителя. ) При передаче переменного сигнала на положительной полуволне приращения- выходных т оков предвыходного

1506514.

дифференциального каскада 1 составляет + Д1, , поэтому выходной ток эмиттерного повторителя равен

вы

2ui В,

где В - коэффициент усиления тока

эмиттерного повторителя. При передаче отрицательной полуволны сигнала положительное приращение выходного тока предвыходного дифференциального каскада 2 + поступает на вход отражателя 3 тока, при этом по резисторам 4, 5 протекает ток 2Д1. На база-эмиттерном переходе транзистора 11 напряжение возрастает на величину uU 2ui R4-R5/(R4+R5) или при , ди . При этом коллекторный ток транзистора 11 и соответственно выходной ток усилителя составляют

5

0

5

0

ехр

ii5-ia

8Ы jj-p

Следовательно, выходной эмиттер- ньй повторитель усилителя, образованный транзисторами 10 и 11, на большом сигнале работает в двухтактном режиме, при котором величина выходного тока при передаче сигналов обеих полярностей намного превьш1ает начальный ток смещения этого каскада, чем и определяется высокая нагрузочная способность усилителя при работе на емкостную нагрузку. При этом выходной эмиттерный повторитель обладает стабильностью начального режима и никак не влияет на собственные малосигнальные характеристики входного и предвыходного дифференциальных каскадов 1 и 2.

Аналогичные характеристики на низких частотах имеют варианты предлагаемого усилителя, частично показанные на фиг. 2, 3. Однако вариант,

5 фрагмент которого показан на фиг. 2 обладает внутренней положительной обратной связью через емкость коллектор - база транзистора 11. В другом варианте через емкость коллектор0 база транзистора 11 замыкается цепь внутрикаскадной отрицательной обратной связи. Наличие таких связей существенно отражается на собственных частотных характеристиках усилителя,

5 что может быть полезно для некоторых специальных применений. Формула изобретения

Усилитель, содержащий последовательно соединенные входной и пред10

5 15065

выходной дифференциальные каскады и выходной эмиттерный повторитель, при этом входной дифференциальный каскад вьтолнен на транзисторах одного типа, источнике тока, включенном в общую эмиттерную цепь транзисторов, в коллекторные цепи которых включена симметричная нагрузка, предвыходной дифференциальный каскад, выполненный на транзисторах другого типа, в коллекторные цепи которых включена несимметричная нагрузка, выполненная в виде отражателя тока, выход которого является выходом предвыходного дифференциального каскада, а в эмиттерные цепи транзисторов отражателя тока включены соответствующие резисторы, выходной эмиттерный повторитель. выполненный на транзисторе, именяцем тип транзисторов входного дифференциального каскада и отражателя тока, включенном по схеме с общим коллектором и в эмиттерную цепь которого включен токозадающий элемент, о т - личающий.ся тем, что, с це- ью повьшения нагрузочной способности в режиме большого сигнала, ис15

20

25

0

65

5

0

5

146

том ник тока выполнен на двух тран зисторах, имеющих тип транзисторов входного дифференциального каскада, и дополнительном резисторе, включенном параллельно база-эмиттерному переходу одного транзистора источника тока,между коллектором и базой которого включен база-эмиттерный переход другого транзистора источника Тока, коллектор которого является выходом, источника тока, а база - входом для подключения источника напряжения смещения, при этом токозадающий элемент выполнен на дополнительном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером и имеялцим тип транзисторов источника тока, база дополнительного транзистора соединена с эмиттерами транзисторов отражателя тока, коллектор - с эмиттером транзистора эмиттерного повторителя, причем начальный ток смещения предвыходного дифференциального каскада пропорционален току через дополнительный резистор источника тока- входного дифференциального каскада.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение нагрузочной способности в режиме большого сигнала. Усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1, предвыходной дифференциальный каскад 2, несимметричную нагрузку, выполненную на отражателе 3 тока, резисторах 4, 5, источник 6 тока, выполненный на транзисторах 7, 8 и резисторе 9, выходной эмиттерный повторитель (ЭП), выполненный на транзисторе 10 и токозадающем элементе, выполненном на транзисторе 11. Выходной ЭП на большом сигнале работает в двухтактном режиме, при котором величина выходного тока при передаче сигналов обеих полярностей намного превышает начальный ток смещения этого каскада, чем и определяется высокая нагрузочная способность усилителя при работе на емкостную нагрузку. При этом выходной ЭП обладает стабильностью начального режима и никак не влияет на собственные малосигнальные характеристики дифференциальных каскадов 1 и 2. 3 ил.

иг.2

Составитель И. Водяхина Редактор С. Патрушева Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 5445/54

Тираж 884

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. А/5

Фи.З

Подписное