Операционный усилитель Советский патент 1978 года по МПК G06G7/12 

Изобрегенне относится к аналоговой вычислительной технике. Извесген операционный усилитель flj содержащий дифференциальный аскад на бипо;щ ных транзисторах, кйллекторы которых подключены ко входам основного дифференциального усилителя постоянногчэ тока, два генератора тока, подключенных соответственно к эмиттерам и коллекторам транзисторов дифференциального каокада, регулируемую Нагрузку на транзисторе и стабилитроне. Недостаток; усилителя - малое повыше ние коэффициента подавления синфазного сигнала и низкая термостабильность. Наиболее близок к предлагаемому операционный усилитель f2j , содержащий ди ференциальный истоковый повторитель на двух полевых транзисторах, дифференциаль ный усилитель постоянного тока, ко торого подключен к выходу, а затворы пер вого и второго полевых транзисторов соответственно - к неинвертирующему и инвертирующему входам операционного усили теля, исток первого транзистора соединенс неинвертирующим входом дифференциального усилителя постоянного тока и через переменный резистчэр - с выходом генератора тока, между истоком второго транзиотора и выходом генератора тОка включен потенциометр, подвижный контакт которого соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя постоянного тока, стабилитрон, подклк)ченный анодом к выходу источника отрицательного иапряжения, а катодом - к балластному .резистору, соединенному свободным выводом с шиной нулевого потенциала. Этому устройству присущи уменьшение коэффициента подавления синфазного сигнала и сложность обеспечения высокой термостабильности. В предлагаемый операционный усилитель с целью повышения коэффициента подавления синфазного сигнала и термостабильностя введены третий полевой транзистор, два дополнительных резистора, следящий дифференциальный .усилитель постоянного тока, выход которого подключен к стокам первого и второго транзисторов, иейнвер- 6 гирукнций вхоп- к катоду стабилитрона, ин вертирукяций вход - к стоку третьего тран аисгора и через дополнительный резистор - к выходу источника огрнцатель ного напражемия; исток третьего транзистора через второй дополнительный резистор подключен к выходу следящего диффе- ренциалйного усилителя постоянного тока, а затвор - к истоку первого транзистора. Принципиальная электрическая схема операционного усилителя приведена на чвр теже. Операционный усилитель содержит генератс тока 1, дифф енциальный усилитель 2 постоянного тока, следящий дифференциальный усилитель 3 постоянного тока, по левые транзисторы: 4 и 5, переменный реэисгор 6, пртенциометр 7, дополнительные резисторы 8 и ,9, полевой транзистор Ю, стабилитрон 11, балластный резистор 12. Усилитель работает следующим образом. Напряакение сток- исток грандастчэра 4 через транзистор Ю подается на следашн дифференциальный усилитель 3 постоанно- го тока, выходное напряжение которого от слеживаег изменения входного напряжения операционного усилителя. Таким образом, благодаря генератору тока 1 и действию дополнительной обратной напряже- вне сток-исток в аатвор-сгок транзисторо 4 н 5 не зависят от входного сигнала. Если известны термостабильные токи транзисторов 4 и 5, то, настроив гекера тор тока 1 на их сумму и перораспреде- лив их по соогветсгдукжаим транкссгорам помощью переменного pe tcTopa 6, можно обеспечить практически полную термоста- бильность устройства. Балансировка нуля дифференциального усшгагелв 2 перемещением контакта погенаиометра 7 не влияет на расгфеделе- нне ГОКОВ в фанзисторах 4 и 5. Вводя небольшой разбаланс токов, можно скомпенсировать зависимость напряжения смешения нуля усилителя 2 и характеристик транзистора iO от изменения температуры в тем саквым повысить термостабшп носгь устройства. Использование предлагаемого устройст ва позволяет поднять коэффициент подавления синфазного сигнала до дб и благодаря этому не вносит дополнитеЛ1 ной погрешности в параметры усилителя 2в повышает входное сопротивление до 64 ом и обеспечивает практически полную термостабильность схемы. Формула изобретения Операционный усилитель, содержащий дифференциальный иетоковый повторитель на двух полевых Транзисторах, дифференциальный усилитель постоянного тока, выход которого подключен к выходу, а зат(воры первого и второго полевых транзисторов соответственно - к неинвертирующему и инвертирукмцему входам операционного усилителя, исток первого транзистора соединен с неинвертирукмдим входом дифференциального усилителя постоянного тока и через переменный резистор - с выходом генератора тока, между истоком второго транзистора и выходом генератора тока включен потенциометр, подвижней контакт которого соединен с инвертирующим входом дифф енаиального усилителя постоянного тока, стабилитрон, подключенный анодом к выходу источника отрицатель™ ного напряжения, а катодом - к ббшласт- ному резистору, соединенному свободным выводом с щиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента, подавления синфазного сигнала и термостабильности, в него введены третий полевой транзистор, два дополнительных разистора, следящий дифференциальныйусилитель постоянного тока, выход которого подключен к стокам первого и второго транзисторов, неинвертирукяцнй вход - к катоду стабилитрона, инвертирующий вход - к стоку третьего транзистора и через первый дополнительный резистор - к выходу источника отрицательного напряжения, исток третьего транзистора через втсфой дополнительный резистор подключен к выходу следящего дифференциального усилителя постоянного тока, а затвор - к исгоФнику первого грансдасгора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авербух В. Д., Полонников Д. Е. Методы расчета погрешностей дифферен- циа.1ьных операционных усилителей и пути их снижения. Автоматика и телемехани1972, N8 11, с. 165. 2. ГутникоБ В. С. Г имененве опере- ционших усилителей в измерительной техннке« М., Энергия, 1975 с, 13.

эгтд

10 т