Дифферинциальный усилитель Советский патент 1978 года по МПК H03F3/45 

(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ две пары повторителей 5, 6 напряжения в каждой паре эти повторители выполне ны на транзисторах противоположного типа проводимости, а нагрузка одного из повторителе напряжения выполнена в виде стабилизаторов 7, 9 тока и под ключена к транзисторам 1, 2 через нелинейные элементы 9, 10, при этом в каждой паре входы повторителей 5, 6 напрджения соединены непосредственно, а выходы - через конденсаторы 11, 12, базы транзисторов 1, 2 предварительного каскада подключены соответственно к входу и выходу нелинейного элемента 9 одной пары повторителей 5 напряжения, эмиттеры - к стабилизатору 8 тока другой пары повторителей 6 напряжения, а коллекторы - к соответствующим входам генераторов 3,4 тока выходного двухтактного каскада, при этом вход каждой пары повторителей 5, напряжения является одним из входов дифференциального усилителя. Схема работает следующим образом. При отсутствии дифференциального сигнала g на входах повторителей 5, 6 напряжение на выходах тоже не имеет дифференциальной составляющей. Токи стабилизаторов 7, 8 выбраны таким образом, что падение напряжения на нелинейном элементе 10, стабилизирующем режим, равно разности потенциалов база-эмиттеров транзистора 1,при этом коллекторные токи транзисторов 1 и 2 равны и определяются падением напряжения на нелинейном элементе 9, Поскольку коллекторные -токи транзисторов 1, 2, являющиеся входными токами транзисторных генераторов 3, 4 тока, равны,то равны и выходные токи транзисторных генераторов 3,4 при это вытекающий с выхода схемыток равен втекающему,и напряжение на выходе уси лителя неизменно.Повторители 5,6 нап ряжения при отсутствии входного дифференциального сигнала никакого вяияНИН на схему не оказывают. Синфазный сигнал, поданный на входы повторителе 5,6 напряжения, не изменяет разности потенциалов между базами и -эмиттерами транзисторов 1,2, поэтому никакого перераспределения токов не происходит и сигнал на выходе не изменяется. Дифференциальный сигнал, поданный на входы повторителей 5, 6 напряжения повторяется на их выходах и через нелинейные элементы 9, 10, а также че рез разделительные конденсаторы 11, 12 оказывается приложенным между база ми и точкой соединения эмиттеров тран зисторов 1, приводит к изменени их коллекторных токов. Так как транзисторы 1, 2 разного типа проводимос ти, то изменения токой также разного знака. Этот ftpoUefita приводит к неравенству выходных токов транзисторных генераторов 3, 4 тока, а следователь но, к преобладанию либо втекающего, либо вытекающего тока на выходе усилителя, что приводит к изменению вы-, ходного напряжения. Повторители 5, б напряжения построены на транзисторах разного типа проводимости, поэтому независимо от начального тока, протекающего через эти транзисторы, одинаково хорошо передают как фронт нарастания входного сигнала, так и фронт спада даже на низкоомную нагрузку, какой являются эмиттеры тран исторов 1,2.При этом изменение коллекторного тока транзисторов 1,2,а следовательно, и выходного тока, не ограничивается величиной начального тока и определяется только величиной входного сигнала и крутизной транзисторов 1, 2, чем и объясняется положительный эффект схемы. Резисторы 13, 14 являютс элементами, задающими начальный ток повторителей 5, б напряжения. Поскольку повторители напряжения 5, б построены на транзисторах разного типа проводимости, то они обеспечивают большой вытекающий и втекающий токи при очень малых начальных токах, что обеспечивает высокую экономичность схемы. Формула изобретения Дифференциальный усилитель, содержащий предварительный каскад, выполненный на двух соединенных последовательно по постоянному току транзисторах противоположного типа проводимости, эмиттеры которых объединены, и двухтактный выходной -каскад, каждое плечо которого выполне но в виде транзисторного генератора тока, включенного между соответствующей шиной источника питания и общей нагрузкой, а также две пары повторителей напряжения отличающийся тем, что, с целью повьлиения быстродействия при сохранении экономичности, в каиждой паре повторителинапряжения выполнены на транзисторах противоположного типа проводимости, а ,нагрузка одного из повторителей напряжения выполнена в виде стабилизатора тока и подключена к транзистору через нелинейный элемент, при этом в каждой паре входы,повторителей напряжения соединены непосредственно, а выходы - через конденсатор г базы транзисторов предварительного каскада подключены соответственно к входу и выходу нелинейного элемента одной пары повторителей напряжения, эмиттеры - к стабилизатору тока, другой пары повторителей напряженияj а коллекторы - к соответствующим входам генераторов тока выходного двухтактного каскада, при этсэм вход каждой пары повторителей

напряжения является одним из входов дифференциального усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бисом. Усовершенствованная технология линейных монолитных МОП /биполярных схем. Электроника, 1974, 22, с. 33.