ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С РЕГУЛИРОВКОЙУСИЛЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК H03G3/10 H03G3/10 

Известны дифференциальные усилители с регулировкой усиления, содержащие генератор тока на транзисторе, к входу которого подключен источник сигнала и источник регулирующего сигнала, соединенный непосредственно с входом усилителя.

Цель изобретения - увеличение динамического диапазона неискаженного усиления.

Это достигается тем, что в усилитель дополнительно введен транзистор, включенный по схеме с общей базой, амиттер которого подключен к эмиттеру транзистора генератора тока, а база через резисто1р и стабилитрон соединена с источником регулирующего сигнала.

На чертеже показана принципиальная схема усилителя.

Схема содержит транзисторы 1, 2 дифференциальной пары, транзистор-генератор 3 тока; резисторы 4, 5, 6, 7, 8 смещения, источник 9 входного сигнала, источник 10 регулирующего сигнала, регулирующий транзистор 11, стабилитрон 12, резисторы 13, 14, сопротивление 15 нагрузки.

Транзисторы 1, 2 дифференциальной лары, транзистор-генератор 3 и резисторы 4, 5, 6, 7, 8 образуют основную схему дифференциального усилителя. К входу транзистора-генератора 3 подключен источник 9 входного сигнала, к выходу транзистора 1 дифференциальНО.Й пары - сопротивление 15 нагрузки, а к его входу - источник 10 регулирующего сигнала, являющийся однов(ременно источником напряжения смещения транзистора-генератора 3 и регулирующего транзистора //, эмиттер которого .подключен к эмиттеру транзисторагенератора 3. Смещение в цепь базы транзистора-генератора подается через делитель, образованный стабилитроном 12 и резисторами 7 и 8, а смещение в базовую цепь регулирующего транзистора 11 поступает через делитель, образованный стабилитроном 12 и резисторами 3 и 14.

Сопротивление резисторов 13 и 14 выбирают минимально возможной величины (что Определяется максимально допустимым рабочим током стабилитрона 12 и мощностью источника 10 регулирующего сигнала). При этом суммарное динамическое сопротивление эмиттерно-базовой цепи регулирующего транзистора 11 также имеет минимально возможное значение. Это динамическое сопротивление включено параллельно резистору 6, обеспечивающему последовательную отрицательную обратную связь в транзисторе-генераторе 3. реходов транзистора / минимально, а транзистора 2 максимально. Большая часть сигнального тока, усиленного в транзисторе-генераторе 3 втекает в эмиттерную цепь транзистора / и после усиления в нем - в сопротивление 15 нагрузки. При максимальном положительном напряжении источника 10 регулирующего сигнала напряжение на базах регулирующего транзистора // и транзистора-генератора 3 также Ю максимально, а динамические сопротивления их эмиттерно-базовых переходов имеют ми- нимальные значения. Резистор 6 смещения щунтируется минимальным динамическим содротивлением эмиттерно-базавой цепи регули- 15 рующего транзистора 11, глубина последовательной отрицательной обратной связи в транзисторе-генераторе становится минимальной, а его коэффициент усиления максимальным. В результате в сопротивление 15 нагрузки 20 поступает максимально усиленный в транзисторе-генераторе входной синфазный сигнал. При максимальной величине напряжения источника 9 входного сигнала напряжение источника управляющего сигнала становится 25 также максимальным по величине, но отрицаггельным по знаку. В этом случае сопротивление эмиттерно-базового перехода транзистора / максимально, а транзистора 2 минимально. Большая часть сигнального тока, уси- 30 ленного в транзисторе-генераторе втекает в эмиттерную цепь транзистора 2, а в сопротивление 15 нагрузки поступает меньшая часть сигнального тока, усиленного в транзисторегенараторе В.35 При максимальном отрицательном напряжении источника 10 напряжение на базах регулирующего транзистора 11 и транзистора-генератора 3 становится минимальными, а динамическое сопротивление эмитт.ерно-:базо|вого 40 перехода регулирующего транзистора // возрастает до максимальной величины. К резистору 6 подключается в этом случае максимальное динамическое сопротивление эмиттерно-базовой цепи регулирующего транзисто- 45 ра 11, глубина последовательной отрицательной обратной связи в транзисторе-генераторе 3 становится наибольшей, а его коэффициент усиления минимальным. В результате на вход транзистора-генератора тока может .быть по- 50 дан больший сигнал, который благодаря возросшему входному сопротивлению транзистора-генератора 3 и большей глубине отрицательной обратной связи не претерпевает искажений и ослабляется по величине. Поэтому та небольшая часть максимального входного сигнала, преобразованного в транзисторах 5 и / и втекаюш,его в сопротивление 15 нагрузки, имеет минимальные искажения. Для того, чтобы в процессе регулировки усиления не происходили такие изменения эмиттерного тока транзисторов 1 и 2, которые создавали бы нежелательное изменение их режима постоянного тока, в частности ухудшали бы степень ослабления или увеличения сигнала, напряжение источника регулирующеPQ сигнала одновременно изменяет напряжения на базах регулирующего транзистора 11 и транзистора-генератора 3 в одном и том же направлении. Регулирующий транзистор // и транзисторгенератор 3 также являются дифференциальной парой. Поэтому, если транзистор-генератор тока имеет постоянное смещение в цепи базы, то, например, уменьшение регулирующего сигнала для ослабления усиления, вызывает увеличение тока s транзисторе-генераторе тока.. Это приводит к возврастанию крутизны транзисторов 1 л 2, а, следовательно, и к возрастанию их усиления. Кроме того, эти неуправляемые иаменения могут создать нежелательные изменения режима постоянного тока транзисторов / и 2. Для исключения такого явления в цепь базы транзистора-генератора 3 через делитель, образованный резисторами 7, 8, также подают уменьшенное напряжение регулирующего сигнала, что в зависимости от коэффициента деления делителя, образованкого резистора1ми 7, 8, обеспеч-ивает или постоянство общего эмиттерного тока транзисторов 1 и 2, или его уменьшение, приводящее в дальнейшем к ослаблению усиления. Предмет изобретения Дифференциальный усилитель с регулировкой усиления, содержащий генератор тока на транзисторе, к входу которого подключен источник сигнала, и источник регулирующего сигнала, соединенный непосредственно с входом усилителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона неискаженного усиления, в него дополнительно введен транзистор, включенный по схеме с базой, эмитте|р которого подключен к эмиттеру транзистора генератора тока, а база через резистор и стабилитрон соединена с источником регулирующего сигнала.