Дифференциальный усилитель Советский патент 1978 года по МПК H03F3/45 

(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к радиотехнике и можег нспопьзовагься в различных радиотезСническях устройствах и устройствах автоматики. Известен дифферевояальный усилатель, выполненный в виде свмметричнслго днфференциальнс о каскада с нагрузкЫ1 в первом плече в виде управляемого генератора тока вход управления которого подключен к выходу второго плеча дифференшшльного каскада 1. Однако этот двфферендвапьвыв зпсилитвль обладает сравнительно мапым быстродейств ем. Целью изобретения является повышение быстродействия усилнтеля« Для этого в дифферегнцнальном усвпитепа выпопненном в виде снмметрнчн(Я7о диффере циапьного каскада с нагрузксД в первом пл че в виде управляемсго генератора тока вход управления которого подключен к выхо ду второго плеча дифференциального каскада, к ВЫХОДУ п«рв(ж о плеча дифференциального каскада подключен составной транзаотор с нагрузкой в виде управляемого генератора тока, вход управления которого подключен к выходу второго плеча дифференциального каскада. На фиг. 1 приведена электрическая схема предложенного усилителя на фиг. 2 вариант/дифференциального усилителя, : Дифференциальный усилнтёль содержит симметричный дифференциальный каскад 1 с нагрузкой в виде управляемсяго генератора 2 ,тока, вход управления KOTOpi ro подключен к выходу второго плеча дифференциального каскада 1, к выходу первето плеча Kt торого подключен составной транзистор 3 с нагрузксД в виде управляемого генератора 4 тока, вход управления которого подключен к выходу BTopofO плеча дифференциального «асхада 1. {/Ькфференциальный каскад Г выполнен на р-эт-р 1ранзисторах 5, 6, между объеди невнымн эмиттерами которых и клеммой 7 плюс источника питания включен генераTqp 8 тока. Базы транзисторов 5, 6 являют ся кхрдом усилителя. СоставяЫ1 транэистор 3 выполнен на rt- |piv транзисторах 9-11, базы которых подключены соответственно к коллектору транзистора 6 (первому плечу дифференциап HtVo каскада 1), эмиттеру транзистора 9, эмиттеру транзистора 10, коллекторы транзисторов 9, 10 подключены к клемме 12 piroc источника питания, между коллектором, явл$1ющимся вьисодом усилителя, транзистором 11 и клеммой 13 плюс источника питания включена нагрузка 14. Управляемые генераторы 2 и 4 тока выполнены на iv-p-t транзисторах 15, 16 я 17| 18 соответственно, причем эмиттеры всел транзисторов 15-18 подключены к клемме 19 минус источника питания, базы транзистс ов 15-18 соединены и под ключены к коллектору транзистора 5 (BTI рому плечу дифференциальнся о каскада l)i причем базы транзисторов IS и 17 являюр ся соответственно входами управления упра ляемых генераторов 2 и 4 тока, коллект ры транзисторов 15-18 подключены cooovветственно к коллектору транзистора 5, коллектору транзистора 6, базе транзист1 ,ра 10 и базе транзистора 11 составного транзистора 3. К клемме 19 подключен эмиттер транзистора 11. Дифференциальный усилитель (см. фиг. 2 содержит также симметричный дифференциальный каскад 1 с нагрузкой в первом плече в виде упра1вляемого генератора 2 ;ока и составной транзистор 2О с нагруэксА в виде управляемого генератора 21 тока. Составной транзистор 20 выполнен на тг-Р-п гранзисгорйх 22, 23, и р-П-Р гранзисгорах 24, 25, управляемый генерат 21 гока выпоянен на п-р-и транзисторах 17, 18 гранзисгорах 26-28. Между эмиттером транзистора 25 и плюсовой клеммой источника питания включена нагрузка 29, Усилитель работает следующим образом. Лрв усилителя (см. фиг. 1) в режиме .fiojspftt часть гока генератора 8 протекает чере« тр шэйстор 5, а другая часть через транзистоЕ 6. Коллекторный ток трал зисттфа 5, поступая на входы управления (базы транзисторов 15, 17) управляемых генераторов тока 2, 4 передается на коллекторы транзисторов . Токи покоя транзисторов 9-11 соответственно равны токам коллекторов транзисторов 16-18. Максимальная величина выходного тока усвк лителя (тока коллектора транзистора 11) равна току генератора 8, умноженному на коэффициент усиления по току составного транзистора 3. При изменении TOJca генератфа 8 изменяется ток покоя транзисторо 9 - 11| максимальный выходной ток уевлителя. При соответствующем изменении вхооного сигнала (напряжения между базами транзисторов 5, 6) ток коплектора транзистора 6 увеличивается, а транзистора 5 уменьшается. Это приводит к уменьшению коллекторных токов транзисторов 15-18 и увеличению выходного тока усилителя. Изменение коллекторных токов транзисторов 17, 18 происходит с небольшим запаздыванием по отношению к изменению коплектчрнсго тока транзист а 5, тогда как рэменение усиленных гранзисгорами 9, 10 токов происходит с большим запаздыванием .по отношению к изменениям коллекторных :токов транзисторов 6, 5. Таким образом с помощью транзисторов 17, 18 управляемого генератора 4 тока в усилитель введены опережающие связи, которые позволяют увеличить быстродействие усилителя и упростить его коррекцию. При работе усилителя в режиме переключения при выключении усилителя транзистор 6 запирается входным сигналом, весь ток генератора 8 поступает на входы управляемых генераторов 2, 4 тока и открывает транзисторы 16-18, которые шунтируют переход база-эмиттер транзисторов 9-11. Это ускоряет рассасывание носителей из области базы транзисторов 9-11 и тем самым уменьшает время выключения усилителя. Работа усилителя (см. фиг. 2) происходит аналогично работе (см. фиг. 1). При иэменении тока поступающего на входы управляемых генераторов 2, 21 тока (базы транзисторов 15, 17), соответственно изменяются коллекторные токи транзисторов 18, 27, 28. Формула изобретения Дифференциальный усилитель, выполненный в виде симметричного дифференциального каокада с нагрузкой в первом плече в виде управляемого генератора тока, вход управления которого подключен к выходу второго Плеча дифференциального каскада, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, к выходу первого плеча дифференциального каскада подключен составной транзистор с нагрузкой в виде управляемого генератора тока, вход управления kotopf го подключен .к выходу второго плеча ди(|н ференциального каскада. Источники информации, принятые во внвмание при экспертизе: 1. Патент США № 3852679, кл. , 1974.

П