ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК H03F3/45 

1

Из|0|бретение М|Ожет быть иопользова но в электроизмерительных устройствах, в частности в приборах для измерения малых токов и зарядов, и при нейрофизиологических исследованиях. Его можно использовать также в тех областях науки и техники, где необходимы усилители с большим входным сопротивлением, например в биологии или при радиационных измерениях.

Известные дифференциальные усилители, входные каскады которых выполнены на полевых транзисторах, обладают высоким уровнем временного дрейфа.

Для уменьшения временного дрейфа в усилитель введена аккумуляторная батарея, соответствующий полюс которой через резистор, зашунтированный цепочкой из последовательно соединенных диода и резистора, подключен к общей истоковой цепи транзисторов входного каскада, при этом коллектор транзистора генератора тока входного каскада подключен к упомянутой истоковой цепи через диод.

Схема предлагаемого устройства изображена на чертелсе.

Первый каскад усилителя собран по балансной схеме на двух МОП-транзисторах / и 2. Истоки этих транзисторов соединены через диод 3 с коллектором регулирующего транзистора 4. К истокам этих же транзисторов через зарядно-разрядную цепочку, состоящую

из резисторов 5, 6 и диода 7, подключен положительный полюс батареи миниатюрных аккумуляторов 8. Отрицательный полюс аккумуляторов заземлен.

Схема работает следующим образом.

В исходном состоянии аккумуляторы заряжены не на полную емкость. При включении питания (ключ К включен) диоды 3, 7 открываются. Величина тока заряда аккумуляторов

8 подбором резистора 6 выбирается много меньше суммы токов, протекающих через транзисторы I, 2, но достаточно большой, чтобы быстро подзарядить аккумулятор, разрядившийся за время хранения усилителя. Благодаря схеме, обеспечивающей большой коэффициент подавления синфазных помех, дрейф каскада, обусловленный изменением э.д.с. аккумуляторов от температуры и от величины заряда, ничтожен.

При выключении питания (ключ К выключен) диод 7 закрывается, и аккумуляторы разряжаются очень малым током через резистор 5 и транзисторы / и 2. Диод 3 заперт положительным напряжением аккумулятора, что препятствует возможному разряду последнего через переход коллектор - база транзистора 4, резистор 9 и далее через возможные пути утечки тока с полол ительной щины 10. Ток разряда мал. Напряжение, падающее на резистор 5, 1 евелико, и напряжение смещения МОП-транзисторов равно:

с. - 2/с,

где t/зи - напряжение затвор - исток (напряжение смещения);

/с - ток стока;

Е - э.д.с. аккумулятора;

R - резистор 5.

Таким образом, аккумуляторы являются элементом намяти и служат для того, чтобы запомнить напряжение смещения в период работы усилителя и поддерживать его примерно таким же в тот период, когда питание усилителя отключено.

Предмет изобретения

Дифференциальный усилитель, содержащий последовательно соединенные входной и выходной каскады, выполненные по балансной схеме с генераторами тока, причем входной каскад выполнен на полевых транзисторах, отличающийся тем, что, с целью уменьщения временного дрейфа, введена аккумуляторная батарея, соответствующий полюс которой через резистор, зашунтированный цепочкой из последовательно соединенных диода и резистора, подключен к общей истоковой цепи транзисторов входного каскада, при этом коллектор транзистора генератора тока входного каскада подключен к упомянутой общей истоковой цепи через диод.