Усилитель Советский патент 1992 года по МПК H03F3/181 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для усиления постоянного и переменного токов.

Цель изобретения - увеличение рабочего диапазона частот в области нижних частот и повышение чувствительности при работе на микротоках и малых уровнях напряжений входного сигнала.

На чертеже представлена принципиаль,ная электрическая схема усилителя.

Усилитель содержит первый, второй транзисторы 1 и 2, с первого по девятый резисторы 3-11, операционный усилитель 12, с первого по четвертый диоды 13-16. Усилитель также содержит элементы 17-20 стабилизации питания, элемент 21 регулировки дрейфа нулевого уровня и резистор 22.

Усилитель работает следующим образом.

Сигнал по амплитуде, не превышающий десятков микровольт, поступает на вход симметричного (двухтактного) усилительного каскада на первом и втором транзисторах 1 и 2, которые за счет введения первого, второго, третьего и четвертого (кремниевых) диодов 13-16 как по переменному, так и по

постоянному току включены параллельно, что дает максимальный выигрыш по шумам, равный п (где п - число параллельно включенных транзисторов) при коротком замыкании на входе.

Однако более двух параллельно включенных транзисторов брать нежелательно вследствие уменьшения входного сопротивления в п раз, что особенно сказывается в ходе проведения биомедицинских исследований. Наличие двухполярного питания позволяет отказаться от разделительного конденсатора на входе; так как при .соблюдении некотЬрых условий (симметрии питания и идентичности параметров транзисторов) постоянные напряжения на базах и коллекторах близки к нулю, что позволяет источник сигнала и нагрузку подключить без разделительных конденсаторов, являющихся дополнительным,источником шумов. В то же время, отсутствие разделительных конденсаторов позволяет усиливать сигналы с наличием постоянной составляющей. Шестой резистор 8 можно выполнить переменным, что позволяет устанавливать ноль на выходе

усилителя при нулевом напряжении на его входе.

Отрицательная и положительная полуволны входного сигнала усиливаются соответственно вторым и первым транзисторами 2 и 1, режим работы которых задается резисторами 3, 4. Ю, 11. Диоды 13-16 и резисторы 8 и 9 осуществляют дополнительную стабилизацию питающихся напряжений на уровне 0,7 В. Пониженное напряжение питания необходимо для снижения коллекторного тока первого и второго транзисторов 1 и 2 до 70 мкД. Отсутствие конденсаторов, создающих дополнительный завал амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в области нижних частот, и введение первого, второго, третьего и четвертого диодов 13-16 позволяет устранить заёйлАЧХ и снизить уровень собственных шумов путем стабилизации питающего напряжения на уровне 0,7 В

Для получения большого коэффициента усиления основной усилитель выполнен на интегральном операционном усилителе. Особенностями устройства является необходимость подачи сигнала отрицательной .обратной связи в эмиттерные цепи первого и второго транзисторов 1 и 2. В усилителе также могут использоваться элементы 1720 стабилизации питания и элемент 21 регулировки дрейфа нулевого уровня, что повышает чувствительность усилителя.

Формула изобретения Усилитель, содержащий первый и второй транзисторы, имеющие разную структуру, коллекторы которых соединены и через первый резистор подключены к базам первого и второго транзисторов, являющимся входом усилителя и которые через второй

резистор соединены с шиной нулевого потенциала, операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, инвертирующий вход - с коллекторами первого и второго транзисторов, а через конденсатор-с его выходом, эмиттеры первого и второго транзисторов через третий и четвертый резисторы соединены с первым выводом пятого резистора, второй вывод которого подключен к выходу операционного усилителя, выводы питания которого подключены к соответствующим шинам питания усилителя и к первым выводам шестого и седьмого резисторов, вторые выводы которых через

соответственно восьмой и девятый резисторы соединены с эмиттерами соответственно первого и второго транзисторов, отличающийся тем, что, с целью увеличения рабочего диапазона частот в области нижних частот и повышения чувствительности

при работе на 1 1икротоках и малых уровнях

напряжений входного сигнала, введены

первый, второй, .третий, четвертый диоды,

причем первый и второй диоды включены

параллельно и встречно между шиной нулевого.потенциала и соединения шестого и восьмого резисторов, а третий и четвертый диоды включены параллельно и встречно между шиной нулевого потенциала и точкой соединения седьмого и девятого резисторов.

П

П kl

-йн

Т +

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для усиления по-- . 2^стоянного и переменного токов. Цель изобретения - увеличение рабочего диапазона частот в области нижних частот и повышение чувствительности при работе на микротоках и малых уровнях напряжений входного сигнала. Цель достигается благодаря устранению частотно-зависимых элементов, а также стабилизации пониженного напряжения питания при работе на микротоках и малых уровнях напряжения входного сигнала. 1 ил.