Двухтактный усилитель Советский патент 1992 года по МПК H03F3/26 

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в выходных каскадах операционных усилителей, а также в усилителях мощности.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема двухтактного усилителя.

Двухтактный усилитель содержит входной 1 и выходной 2 двухтактные каскады, каждый из которых выполнен на первом и втором транзисторах, имеющих разную структуру, первый 3 и второй 4 резисторы, токозадающий элемент 5, два согласующих элемента 6 и 7, два первых дополнительных транзистора 8 и 9, два вторых дополнительных транзистора 10 и 11, входы 12 и 13 для подачи первого и второго опорных напряжений.

Двухтактный усилитель работает следующим образом.

Эмиттеры двух первых 8 и 9 и двух вторых 10 и 11 дополнительных транзисторов являются входами двухтактного усилителя, на которые подается сигнал о предшествующего усилительного каскада, выполненного, например, в виде усилительного каскада с динамической нагрузкой.

При нулевом входном сигнале двухтактный усилитель находится в состоянии баланса, коллекторный ток транзистора 8 входного каскада 1 равен коллекторному току транзистора 10 входного каскада 1, коллекторный ток транзистора 9 выходного каскада 2 равен коллекторному току транзистора 11 выходного каскада 2, токи обоих плечей транзисторов входного 1 и выходного 2 каскадов равны, сигнал на выходе усилителя равен нулю.

С приходом на вход усилителя сигнала, например положительного, токи через транзисторы 8 и 9 увеличиваются, токи транзисторов 10 и 11 уменьшаются. Коллекторы

J

ГО

сл

hO

транзисторов 8,9 и 10,11 создают взаимно друг другу динамическую нагрузку, поэтому потенциалы баз и, соответственно, эмиттеров первого и второго транзисторов двухтактных каскадов 1 и 2 смещаются в сторону увеличения их потенциала, происходит усиление сигнала по напряжению и мощности. С увеличением амплитуды входного сигнала увеличивается разность коллекторных токов соответствующих пар транзисторов 8,9 и 10,11, эта разница токов увеличивает ток возбуждения двухтактных каскадов 1 и 2, ток возбуждения тем больше, чем больше амплитуда входного сигнала. Увеличение тока возбуждения позволяет увеличить скорость перезаряда паразитных емкостей базовой цепи первых и вторых транзисторов, прежде всего емкости база - коллектор, а также емкостей коллектор - подложка токозадающего элемента 5 и согласующих элементов 6 и 7 при интегральном исполнении усилителя, чем достигается увеличение скорости изменения сигнала на выходе, особенно при больших амплитудах сигнала и, как следствие, повышение быстродействия усилителя.

Высокое быстродействие в предлагаемом двухтактном усилителе достигается за счет управляемых генераторов тока на резисторах 3 и 4 и транзисторах 8-11, позволяющих создать большие токи перезаряда паразитных емкостей двухтактных каскадов.

Использование двухтактного усилителя, например,в составе операционного усилителя позволяет повысить частоту среза усилителя в 1,5-2 раза, особенно в режиме большого сигнала.

Формула изобретения

Двухтактный усилитель, содержащий входной и выходной двухтактные каскады,

0

5

0

5

0

5

0

каждый из которых выполнен на первом и втором транзисторах, имеющих разную структуру, включенных по схеме с общим коллектором, а также первый и второй резисторы, первые выводы которых соединены с соответствующими выводами питания двухтактного усилителя, при этом между базами первого и второго транзисторов входного двухтактного каскада включен токозадаю- щий элемент, а между базами первого и второго транзисторов выходного двухтактного каскада включены два последовательно соединенных согласующих элемента, точка соединения которых подключена к эмиттерам первого и второго транзисторов входного двухтактного каскада, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены два первых дополнительных транзистора, имеющих одну структуру, базы которых соединены и являются входом для подачи первого опорного напряжения, эмиттеры подключены к второму выводу первого резистора и являются первой входной шинои двухтактного усилителя, а коллекторы подключены к базам первых транзисторов соответственно входного и выходного двухтактных каскадов, а также введены два вторых дополнительных транзистора, имеющих другую структуру, базы которых соединены и являются входом для подачи второго опорного напряжения, эмиттеры подключены к второму выводу второго резистора и являются второй входной шиной двухтактного усилителя, а коллекторы соединены с базами вторых транзисторов соответственно входного и выходного двухтактного каскадов.

-

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в выходных каскадах операционных усилителей, в усилителях мощности. Цель изобретения повышение быстродействия. Эмиттеры двух пар дополнительных транзисторов являются входом усилителей, на который подается сигнал от предыдущего усилительного каскада. Под воздействием входного сигнала меняется соотношение токов в коллекторных цепях дополнительных транзисторов, создающих друг другу динамическую нагрузку. Усиленный сигнал через токозадающий элемент и согласующие элементы поступает на базы транзисторов двухтактных каскадов. Далее этот сигнал, усиленный по,мощности, подается в цепь нагрузки.1 ил.