Дифференциальный усилитель Советский патент 1978 года по МПК H03F3/45 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиотехнических установках различного назначения.

Известен дифференциальный усилитель, содержащий в каждом плече транзисторы, эмиттеры которых через общий генератор тока подключен к источнику питания одной полярности 1.

Однако в известном усилителе транзисторные каскады собраны по схеме с общим эмиттером, Поэтому паразитные емкости транзисторов существенным образом сказываются на быстродействии усилителя.

Цель изобретения - увеличение быстродействия.

Для этого в дифференциальный усилитель, содержащий в каждом плече транзисторы, эмиттеры которых через общий генератор тока подключены к источнику питания одной полярности, введены второй источник питания, имеющий противоположную полярность, первый дополнительный транзистор, база которого соединена с базой транзистора первого плеча, эмиттер - с общим генератором тока, второй и третий дополнительные транзисторы, включенные по схеме с общей базой, эмиттеры которых подключены соответственно к коллекторам первого дополнительного транзистора и транзистора первого плеча, а коллекторы объединены и через нагрузку соединены с общей

щиной, а также дополнительный генератор тока, включенный между эмиттером второго дополнительного транзистора и вторым источником питания, при этом тип проводимости второго дополнительного транзистора противоположен проводимости остальных транзисторов.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предложенного усилителя.

Дифференциальный усилитель содержит в каждом плече транзисторы 1 и 2, эмиттеры которых через общий генератор 3 тока подключены к источнику 4 питания одной полярности, второй источник 5 питания, имеющий противоположную полярность, первый дополнительный транзистор 6, база которого соединена с базой транзистора 1 первого плеча, эмиттер - с общим генератором 3 тока, второй 7 и третий 8 дополнительные транзисторы, включенные по схеме с общей базой, эмитторы которых подключены соответственно к коллек-, торам первого дополнительного транзистора 6 и транзистора 1 первого плеча, а коллекторы объединены и через нагрузку 9 соединены с общей шиной, а также дополнительный генератор 10 тока, включенный между эмиттером второго дополнительного транзистора 7 и вторым источником 5 питания, при этом тип проводимости второго дополнительного транзистора 7 противоположен проводимости остальных транзисторов.

Дифференциальный усилитель работает следующим образом.

Синфазное входное напряжение обеспечивает на базах транзисторов 1, 2 и 6 определенное смещение, причем такое смещение должно быть положительным. При необходимости работы с отрицательным входным синфазным напряжением тип проводимости транзисторов и полярность источников питания будут противоположными изображенным на чертеже.

Пусть входной дифференциальный сигнал обуславливает уменьщение базовых токов транзисторов 1, 6 первого плеча и увеличение базового тока транзистора 2 второго плеча, тогда коллекторный ток транзисторов 1 и 6 уменьщается, а следовательно уменьшается и коллекторный ток транзистора 8. Положительный потенциал на нагрузке 9, создаваемый коллекторным током транзистора 8, уменьщается, что приводит к смещению выходного уровня в область отрицательных напряжений. Уменьщение коллекторного тока транзистора 6 благодаря действию генератора 10 тока приводит к увеличению отрицательного коллекторного тока транзистора 7, вследствие чего отрицательное смещение на нагрузке 9, обусловленное этим током, увеличивается по модулю. Таким образом, осущеставляет двухтактное усиление входного сигнала.

Использование в таком усилителе включения транзисторов по схеме с общей базой и двухтактного усиления входного сигнала выгодно отличает предлагаемый усилитель от прототипа по быстродействию вследствие уменьщения паразитного влияния входных и проходных емкостей транзисторов за счет увеличения скорости их перезаряда. Высокое быстродействие и возможность обеспечения требуемого начального уровня выходного напряжения существенно увеличит сферу применения таких дифференциальных усилителей.

Формула изобретения

Дифференциальный усилитель, содержащий

в каждом плече транзисторы, эмиттеры кото-, рых через общий генератор тока подключены к источнику питания одной полярности, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены второй источник питания, имеющий противоположную полярность, первый дополнительный транзистор, база которого соединена с базой транзистора первого плеча, эмиттер - с общим генератором тока, второй и

третий дополнительные транзисторы, включенные по схеме с общей базой, эмиттеры которых подключены соответственно к коллекторам первого дополнительного транзистора и транзистора первого плеча, а

коллекторы объединены и через нагрузку соединены с общей щиной, а также дополнительный генератор тока, включенный между эмиттером второго дополнительного транзистора и вторым источником питания, при этом

тип проводимости второго дополнительного транзистора противоположен проводимости остальных транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шило В. Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. М., «Сов. радио, X, 1974, с. 92.