Усилитель Советский патент 1990 года по МПК H03F3/26 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аналого-цифровой полупроводниковой схемотехнике, в частности, при проектировании схем на переключаемых конденсаторах и в качестве выходных каскадов операционных усилителей на полевых (МДП) транзисторах.

Цель изобретения - повышение коэффициента усиления.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя.

Усилитель содержит первый - восьмой полевые транзисторы (ПТ) 1-8, первый и второй источники 9 и 10 опорного напряжения, первую и вторую шины источника питания.

Усилитель работает следующем образом.

Для того, чтобы все ПТ находились в пологой области вольт-амперной ха- рактеристики (ВАХ) необходимо выполнения условия

,/,.,, W7/L7 K2W3/L3,

где W; - ширина 1-го ПТ;

L; - длина канала 1-го ПТ; К ,,К г - коэффициенты. В этом случае в статике через второй

VI,

W

СО СО

сд

со

ПТ 2 будет протекать ток, равный разности токов первого 1 и восьмого 8 ПТ, а через четвертый ИТ 4 будет протекать ток, равный разности токов третьего 3 и шестого 6 ПТ. Кроме того, входное напряжение, поступающее на первый и второй входы устройства, должно быть синфазным и сдвинутым на постоянное значение напряжения. При подаче на входы устройства положительного напряжения ток через первый 1 и пятый 5 ПТ возрастает, а ток через третий 3 и седьмой 7 ПТ убывает. При этом ток через второй ПТ 2 увеличивается не только за счет увеличения тока в первом ПТ 1, но и за счет уменьшения тока в восьмом ИТ 8, а ток через четвертый ПТ 4 уменьшается не только за счет уменьшения тока в третьем ПТ 3, но и за счет увеличения тока в пятом ПТ 5. В результате напряжение на выходе устройства уменьшается быстрее, чем это происходит в отсутствие пятого 5, шестого 6, седьмого 7 и восьмого 8 ПТ, т.е. наблюдается повышение коэффициента усиления устройства. Малосигнальный анализ устройства показывает, что коэффициент усиления устройства Ки определи- ется выражением

ки Sm. в o)s. э(

где g - эффективная крутизна передачи по току устройства;

е - выходное сопротивление cfs эф

устройства.

При этом эффективная крутизна передачи по току определяется как

сг 4-а +О- -fЈ т. &(гп °ть 6 го t

где gm; - крутизна передачи по току,

i-ro ПТ,

а выходное сопротивление устройства ,. определяется как

Эф

. - + р

- ь dS3 а , а . ь о тг

0 5 п

0

,.

где g - выходное сопротивление

d5 i-ro ПТ.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает повышенным коэффициентом усиления. При этом оптимальное значение коэффициентов К и К лежит в пределах 0,5-0,9.

Формула изобретения

Усилитель, содержащий первый и второй полевые транзисторы, имеющие первый тип, третий и четвертый полевые транзисторы, имеющие другой тип, причем затворы первого и третьего полевых транзисторов являются соответственно первым и вторым входами усилителя , а истоки подключены соответственно к первой и второй шинам источника питания, затворы второго и четвертого полевых транзисторов соединены с выходами соответственно первого и второго источников опорного напряжения, стоки - соединены и являются выходом усилителя, а истоки подключены к стокам соответственно первого и третьего полевых транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента усиления, введены пятый и шестой полевые транзисторы, имеющие тип первого полевого транзистора, и седьмой и восьмой полевые транзисторы, имеющие тип третьего полевого транзистора, причем затворы пятого, шестого, седьмого и восьмого полевых транзисторов подключены к затворам соответственно первого, второго, третьего и четвертого полевых транзисторов, причем истоки пятого и седьмого полевых транзисторов подключены соответственно к первой и второй шинам источника питания, стоки - к истокам соответственно шестого и восьмого полевых транзисторов, стоки которых подключены к стокам соответственно третьего и первого полевых транзисторов.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в аналого-цифровой полупроводниковой схемотехнике, в частности, при проектировании схем на переключаемых конд-рах и в качестве выходных каскадов операционных у-лей на полевых МДП-транзисторах. Цель изобретения - повышение коэффициента усиления. Для достижения цели в усилитель, содержащий четыре полевых транзистора (ПТ) 1-4, источники 9, 10 опорного напряжения и шины источника питания, введены ПТ 5, 6, имеющие тип ПТ 1 и ПТ 7, 8, имеющие тип ПТ 3. Входное напряжение, поступающее на 1-й и 2-й входы устройства должно быть синфазным и сдвинутым на постоянное значение напряжения. При подаче на входы устройства положит.напряжения ток через ПТ 2 увеличивается не только за счет увеличения тока в ПТ 1, но и за счет уменьшения тока в ПТ 8, а ток через ПТ 4 уменьшается не только за счет уменьшения тока в ПТ 3, но и за счет увеличения тока в ПТ 5. В результате напряжение на выходе устройства уменьшается быстрее, чем это происходило в отсутствии ПТ 5-8, т.е. наблюдается повышение коэф. усиления устройства. 1 ил.