Дифференциальный усилитель тока Советский патент 1993 года по МПК H03F3/45 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в аналоговых интегральных усилительных устройствах, в частности, в низковольтных двухтактных усилителях мощности в интегральном исполнении.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона выходного сигнала.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема дифференциального усилителя тока.

Дифференциальный усилитель тока со держит: первый 1 и второй 2 транзисторы; первый 3 и второй 4 токоизмерительные транзисторы, первый 8 и второй 6 транзисторы обратной связи, первый 7 и второй 8 токоизмерительные резисторы, первый 9 и второй 10 резисторы обратной связи, источник 11 тока смещения, первый 12 и второй 13 входы и первый 14 и второй 15 выходы, а также первый 16 и второй 17 дополнительные входы устройства.

Дифференциальный усилитель тока работает следующим образом.

На первый 12 и второй 13 входы устройства подаются входные токи втекающей поля рностей Иг и Из соответственно.

Положим, для определенности Ii2 Из. Первый 1 и второй 2 усилительные транзисторы открываются, причем, коллекторный ток первого усилительного транзисторы 1 и больше коллекторного тока второго усилительного транзистора 2, а значит, напряжение на первом токоизмерительном транзисторе 7, больше чем на втором токоизмерительном резисторе 8. вследствие че00 00 00 00 ч4 О

оз

го, весь ток источника тока смещения 11 протекает через первый токоизмерйтель- ный транзистор 3, в то время, как второй токоизмерительный транзистор 4 закрыт и потенциал баз транзисторов обратной связи 5,6 определяется величиной меньшего из входных токов Из и устанавливается на таком уровне, что коллекторный ток второго транзистора обратной связи 6 равен входному току Из с точностью до базового тока усилительного транзистора 2, При этом, коллекторный ток второго усилительного транзистора 2 пропорционален току Из, где, коэффициент пропорциональности определяется соотношением номиналов токоизме- рительных резисторов и резисторов обратной связи и может быть выбран близким к единице. Коллекторные токи транзисторов обратной связи 5 и 6 равны и следовательно, в базу первого усилительного транзистора 1 втекает ток, равный Ii2-h3, а его коллекторный ток равен 13. В ст.

Таким образом, обеспечивается малый коэффициент передачи на выход синфазной составляющей входного тока (менешего из входных токов), то есть, стабильность режима, и высокий коэффициент усиления (ВСт) дифференциальной составляющей входного тока, причем, величина выходного тока ограничена только электрической прочностью усилительных транзисторов и напряжением питания.

Предлагаемый дифференциальный усилитель за счет введения первого и второго токоизмерительных резисторов, первого и второго резисторов обратной связи и источника тока смещения обеспечивает высокую

стабильность режима, высокий коэффициент (Вст) усиления и отсутствие принципиальных ограничений на величину максимального выходного тока, а также способен работать при максимальном напряжении питания всего 0,9 В, что позволяет использовать его для построения двухтактных усилителей тока, в том числе низковольтных и в интегральном исполнении.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Дифференциальный усилитель тока, содержащий первый и второй транзисторы, база и коллектор каждого из которых являются соответственно входом и выходом дифференциального усилителя тока, первый и второй токоизмерительные транзисторы и первый и второй транзисторы обратной связи, коллекторы которых подк люмены к базам соответственно первого и второго транзисторов, а базы - к коллектору и базе первого и соответственно второго токоизмерительных транзисторов, отличающийся тем, что введены первый и

второй токоизмерительные резисторы, включенные между общей шиной и эмиттерами соответственно первого и второго токоизмерительных транзисторов, первый и второй резисторы обратной связи, включенные между общей шиной и эмиттерами соответственно первого и второго транзисторов обратной связи, источник тока смещения, включенный между шиной питания и коллектором первого и второго

токоизмерительных транзисторов, эмиттеры которых подключены к эмиттерам первого и второго транзисторов.

12

Использование: в аналоговых интегральных усилительных устройствах, в частности в низковольтных двухтактных усилителях мощности в интегральном исполнении. Сущность изобретения: дифференциальный усилитель тока содержит первый и второй усилительные транзисторы, коллекторы которых являются первым и вторым выходами устройства соответственно, эмиттеры соединены с эмиттерами первого и второго токоизмерительных транзисторов соответственно и через первый и второй токоизмерительные резисторы соответственно - с общей шиной, базы являются первым и вторым входами устройства соответственно и соединены с коллекторами первого и второго транзисторов обратной связи, эмиттеры которых через первый и второй резисторы обратной связи соответственно соединены с общей шиной, а базы - с объединенными базами и коллекторами первого и второго токоизмерительных транзисторов и через источник тока смещения - с шиной питания, при этом эмиттеры первого и второго транзисторов обратной связи являются первым и вторым дополнительными входами устройства. Этим обеспечивается малый коэффициент передачи на выход синфазной составляющей входного тока, т.е. стабильность режима и высокий коэффициент усиления дифференциальной составляющей входного тока;1 ил. (Л С