ТРАНЗИСТОРНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ Советский патент 1968 года по МПК G06G7/12 

Известны транзисторные операционные усилители с параллельными каналами усиления, содержаш,ие модулятор, усилитель переменного тока и демодулятор с фильтром в канале усиления сигналов постоянного тока, суммирующие каскады с обратной связью по напряжению и каскады с отрицательной обратной связью по току в канале усиления сигналов переменного тока.

Предложенный усилитель отличается от известных тем, что в нем выход фильтра демодулятора соединен через резисторы со входами всех нечетных усилительных каскадов с обратной связью по напряжению, между которыми включены усилительные каскады, охваченные отрицательной обратной связью по току.

Это позволило уменьшить влияние разброса и изменение параметров транзисторов на характеристики усилителя.

На чертеже приведена схема операционного усилителя.

Усилитель содержит несколько каналов усиления с разделением сигналов но частоте. Канал усиления постоянного тока образован низкочастотным входным фильтром 1, модулятором 2, усилителем 3 переменного тока с разделительными конденсаторами 4 и 5 на его входе и выходе, демодулятором 6, сглаживающим фильтром 7 и каскадами 8, 9 w. 10

основного усилителя с непосредственной связью.

Каналы усиления переменного тока состоят из усилительных каскадов 8, 9 и 10 основного 5 усилителя, каскадов 11 VL 12 предварительного усилителя переменного тока, а также входных высокочастотных фильтров 13, 14 и 5. Между выходом и входом каждого нечетного каскада предварительного усилителя переменного

0 тока и основного усилителя включены цепи параллельной отрицательной обратной связи по напряжению (цепь 16 в первом по счету усилительном каскаде 11 предварительного усилителя переменного тока, цепь 17 в каскаде 8 и цепь 18 в каскаде 10). Выход сглаживающего фильтра 7 канала усиления постоянного тока соединяется со входами нечетных каскадов канала переменного тока через двухполюсники 19, 20 и 21. Каждый из четных каска0 дов предварительного усилителя переменного тока и основного усилителя содержит цепь последовательной отрицательной обратной связи по току (двухполюсники 22 и 23). Каждый из отмеченных на чертеже каскадов содержит нечетное число транзисторов, включенных по схеме с общим эмиттером и любое число транзисторов, включенных по схеме с общей базой или общим коллектором. Во входной цепи усилителя содержится

напряжения входного сигнала, состоящая из сопротивления 24 и двух диодов 25, включенных встречно и параллельно.

Между выходом 26 усилителя и его входом 27 включена цепь 28 общей отрицательной обратной связи, между входом 26 усилителя и источником 29 сигнала - входная цепь 30.

Напряжение на входе усилителя 27 в общем случае содержит составляющие постоянного тока и переменного тока различных . частот. Одни из этих составляющих поступают от источника 29 входного сигнала через входную цепь 30, другие - с выхода 26 усилителя через цепь обратной связи 28. Составляющие постоянного тока и низких частот через входной низкочастотный фильтр / поступают на модулятор 2, где преобразуются в напряжение переменного тока, амплитуда которого пропорциональна мгновенному значению напряжения на входе модулятора 2. Выходное напряжение модулятора усиливается усилителем 3 переменного тока и затем поступает на демодулятор 6. Демодулятор преобразует усиленный сигнал переменного тока с амплитудой, пропорциональной напряжению на входе канала в пульсирующий сигнал, средняя составляющая которого представляет собой усиленный входной сигнал канала постоянного тока. Сглаживающий фильтр 7 осуществляет выделение усиленного сигнала и фильтрацию помех с частотой коммутации модулятора. С выхода фильтра 7 усиленный сигнал поступает через двухполюсники 19, 20 и 21 на входы нечетных каскадов для дальнейшего усиления по напряжению и мощности. Первый усилительный каскад 11 предварительного усилителя переменного тока охвачен глубокой параллельной отрицательной связью, благодаря чему его входной импеданс определяется фильтром 13 и не зависит от разброса параметров транзисторов, а коэффициент усиления определяется отношением импедансов цепи 16 обратной связи и входного фильтра

13 и также не зависит от разброса параметров транзисторов.

На постоянном токе возможно усиление сигнала лишь по цепи, включающей канал постоянного тока (позиции /-7 и 19-21) и усилительные каскады 11, 12, 8, 9 и 10 основного усилителя. С ростом частоты входного сигнала усилителя коэффициент усиления канала постоянного тока из-за наличия сглаживающего фильтра 7 уменьщается, больщее влияние начинает оказывать сигнал, проходящий по цепи: фильтр 13, каскады //, 12, 8, 9 к 10, т. е. канал постоянного тока выключается. На частотах, где коэффициент передачи

каскадов 11 и 12 становится меньше, чем передача фильтра 14, каскады 11 w. 12 выключаются, и действует канал усиления, включающий фильтр 14 и каскады 8, 9 я 10. Самый высокочастотный канал усилителя

образован фильтром 15 и выходным каскадом 10.

Предмет изобретения

Транзисторный операционный усилитель с параллельными каналами усиления, содержащий модулятор, усилитель переменного тока и демодулятор с фильтром в канале усиления сигналов постоянного тока, суммирующие каскады с обратной связью по напряжению и каскады с отрицательной обратной связью по току в канале усиления сигналов переменного тока, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния разброса и изменения параметров транзисторов на характеристики усилителя, а также расширения полосы пропускания и повышения запаса устойчивости, в нем выход фильтра демодулятора соединен через резисторы со входами всех нечетных

усилительных каскадов с обратной связью по напряжению, меладу которыми включены усилительные каскады, охваченные отрицательной обратной связью по току.

У

jj

7

/ I

-Ij I1-J