Дифференциальный усилитель Советский патент 1977 года по МПК H03F3/45 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в электроизмеритеной технике.

Известны дифференциальные усилители.

Известный дифференциальный усилитель содержит входную пару транзисторов, генератор тока, включанный между точкой соединения эмиттеров транзисторов входной схемы и источником питания, две тококом- пенсирующие цепи, каждая из которых сое- тоит из смещающего и компенсирующего транзисторов противоположного по отношению к транзисторам входной пары типа проводимости, при этом эмиттер смешающего транзистора подключен к источнику питания, а коллектор соединен непосредственно с эмиттером компенсирующего транзистора, а базы компенсирующих транзисторов соединены с базами транзисторов вхоииой пары и входом , а коллекторы - со BTOffciM источником питания. Коллекторы транзисторов входной пары соединены с выходом схемы и через нагрузку с эмиттерами дополнительных транзисторов того же типа проводимости, коллекторы которых

соединены с эмиттерами, а базы - с базами смещающих транзисторов. При этом в каждо тококомпенсирующей цепи база сметающего транзистора соеоннена через база-эмиттерный переход и нагрузКу с коллектором того транзистора вхопнов пары, с базой которого соединена база компенсирующего транзистора. Однако паразитные емкости и выбранный коэффициент усиления такого усилителя ограничивают частотный диапазон компенсации входных токов l.

Наиболее близок к изобретению дифференциальный усилитель, содержащий в каждом плече входной транзистор одного типа проводимости, генератор тока и первый дополнительный транзистор другого типа проводимости,в коллекторной цепи которого включена нагрузка, при этом в общей эмиттерной цепи входных транзисторов включен общий генератор тока .

Однако ограниченный частотный диапазон компенсации входных токов и высокое входное сопротивление смещающих транзисторов снижают эффективность компенсации входных токов этого усилителя.

Цель изобретения - компенсация входных токов усилителя.

Для этого в предлагаемом усилителе, содержащем в каждом плече входной транзистор одного типа проводимости, генератор тока и первый дополнительный транзистор другого типа проводимости, в коллекторной цепи которого включена нагрузка, при этом в общей эмиттерной цепи входных транзисторов включен общий генератор тока, в каждом плече между генератором тока и коллектором входного транзистора включен резистор, а между генератором тока и эмиттером первого дополнительного транзистора включен второй дополнительный транзистор того же типа проводимости, что и первый дополнительный транзистор.при этом базы вторых дополнительных транзисторов обоих плеч объединены и подключены к источнику опорного на- пряжения, а база первого дополнительного транзистора одного плеча соединена с базой входного транзистора другого плеча. Такой усилитель обеспечивает компенсацию входных TOicoB, уввличивает граничную частоту, расширяет частотный диапазон компенсации входных токов и исключает зависимость граничной частоты от коэффициента усиления.

На чертеже дана электрическая схема предложенного дифференциального усилителя.

Дифференциальный усилитель содержит входные транзисторы 1 и 2 одного типа проводимости, генераторы 3 и 4 тока, первые дополнительные транзисторы 5 и 6 другого типа проводимости, расположенные в каждом из двух плеч усилителя соответственно, причем в коллекторных nensrx дополнительных транзисторов 5 и 6 другого типа проводимости В1и1ючены нагрузки 7 и 8 соответственно, а в общей эмиттерной цепи входных транзисторов 1 и 2 включен общий генератор 9 тока; в каждом плече между генераторами 3 и 4 тока и коллекторами входных транзисторов 1 и 2 включены резисторы 10 и 11 соответственно, а между генераторами 3 и 4 тока и эмиттерами первых дополнительных транзисторов 5 и 6 включены вторые дополнительные транзис- торы 12 и 13 того же типа Проводимости, что и первые дополнительные транзисторы 5 и 6 соответственно, при этом базы вторых дополнительных транзисторов 12 и 13 обоих плеч усилителя объединены и подключены К источнику 14 опорного напряжения а базы первых дополнительных транзисторов 5 и 6 соединены с базами входных транзисторов 1 и 2 соответственно.

Токи генераторов 3 и 4 равны току генратора 9. При отсутствии сигнала на входе

усилителя коллекторные токи транзисторов 1 и 2. равны эмиттерным тс/сам транзисторо

12и 13 и следовательно коллекторным токам транзисторов 5 и 6 соогветств(;нно. Транзисторы 12 и 5, а транзисторы

13и 6 составляют две тококомпенсирук щие цепи. При равенстве ко зффициентов ... передачи токов базы транзисторов 1 и 2

и транзисторов 5 и 6, базовые токи транзисторов 1 и 2 равны базовым токам транзисторов 5 и 6, поэтому входной ток усилителя отсутствует.

При наличии дифференциального сигнала на входе усилителя увеличивается коллекторный ток одного из транзисторов 1 или 2 и уменьшается на столько же ток транзисторов 12 или 13 соответственно, базы которых подключены к источнику 14 опорного напряжения.

При возрастании или уменьшении базового тока TpaH3ncTOpoBv 1 или 2 соответственно возрастает или уменьшается ток транзисторов 6 или 5. Благодаря этому не нарушается компенсация входных токов, а напр$ жение, падающее на нагрузках 7 и 8, совпадает по фазе с напряжением на входе, и коллекторная емкость дополнительного транзистора 5 и 6 не влияет на изменение передаточной функции усилителя. Резисторы 1О и 11 определяют коэффициент усиления, компенскруюший влияние положительной обратной связи через проходную емкость транзисторов 5 и 6.

Формула изобретения

Дифференциальный усилитель, содержащий в каждом плече входной транзистор1 одного типа проводимости, генератор тока и первый дополнительный транзистор другого типа проводимости, в коллекторной цопи которого включена нагрузка, при этом в общей эмиттерной цепи входных транзисторов включен общий генератор тока, отличающийся тем, что, с целью комг1енсации входных.токов, в каждом плече между генератором тока и коллектором входного транзистора включен резистор, а между генератором тска и эмиттером первого дополнительного транзистора включен второй дополнительный транзистор того же ттти проводимости, что и первый дополнительный транзистор, при этом базы вторых дополнительных транзисторов обоих плеч объерлнены и подключены к источнику опорного напряжения, а база первого дополнительного транзистора одного плеча соединена с базой входного транзистора другого плеча. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Проектирование и применение опера- ционных усилителей, под редакцией Дж. Грема, перевод с англ., М., Мир с. 8У, рис. 2. 11, 1974. 2. Патент США № 3538449, кл. ЗЗО30, 1970

Вхуд

Bt ixoff

о -