Усилительный каскад операционного усилителя Советский патент 1979 года по МПК H03F3/34 

(54) УСИЛИТЕЛЬНЫЙ КАСКАД ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ

I

Изобретение огносится к электронике.

Известен усилительный каскад опера ционного усилителя, содержащий источник питания, усилительный транзистор и динамическую нагрузку, выполненную на двух транзисторах разного типа проводимости, включенных последовательно по постоянному току по схеме обший коллектор-обшая база, причем коллекторы усилительного транзистора и транзистора динамической нагрузки, включенного по схеме с обшей базой, объединены 1J.

Однако этот усилительный каскад операционного усилителя не обладает достаточным быстродействием.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Для этого в усилительный каскад операционного усилителя, содержащий источник питания, усилительный транзистор и динамическую нагрузку, выполненную на двух транзисторах разного типа проводимости, включенных последовательно по постоянному току по схеме обший коллектор - общая база, причем коллекторы усилительного транзистора и транзистора динамической, нагрузки, включенного по схеме с обшей базой, обьединены, введен дополнительный транзистор, база которого соединена с базой усилительного транзистора, эмиттер с одной шиной источника питания, а коллектор - с базой транзистора динамической нагрузки, включенного . по схеме с общим коллектором, н через цепь смешения - с другой шиной источника питания, при атом база транзистора динамической нагрузки, включенного по схеме с обшей базой, подключена к ис. точнику опорного напряжения. Кроме того в усилительном каскаде операшюнного усилителя эмиттеры усилительного и дополнительного транзисторов связаны с одной шиной питания через резисторы, ацепь смешения выпо;гаена в виде резистора, шунтированного П-диодами, где К17/2. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилительного каскада операционного усилителя. 36 Усилительный каскад содержит резистор 1, диоды 2-4, резистор 5, усилительный транзистор 6, нагрузочные транзисторы 7,8, усилительный транзистор 9, конден-. сатор 10, диоды 11, 12, резисторы 13, 14, диод 15, Усилительный каскад операционного усилителя работает следующим образом. При малом сигнале и состоянии покоя токи З определяются резистором 1 и источником опорного напряжения на диодах 2.4 и резисторе 5, где ток 0 эмиттерный ток транзистора 9; ток Dg эмиттерный ток транзистора 6, ток Лз коллекторный ток транзисторов 7 и 8. сопротивление резистора 1; напряжение прямого смещения эмиттер базового перехода уси Ш1тельного транзистора 6 и наг« рузочного транзистора 8. При выборе тока 3. пределах О,2-0,4№А скорость нарастания выходного сигнала достигает 200 в/мксек и одновременно сохраняется большой коэффи циент усиления при малом сигнале, благодаря каскадному включению нагрузочны транзисторов 7 и 8. При 1шпульсном сип нале отрицательной полярности на входе транзисторов 6 и 9 они закрываются и ток -3- образует базовый ток транзистора 7. Весь ток 3 заряжает конденсатор 10о Большой зарядный ток уменьщает вре мя заряда конденсатора 1О. где Зд - усиленный , р, - коэЙициент усиления тока тран зистора 7; рир коэффициент усиления тока тран™ зистора 8. При импульсном сигнале пополнигель ной полярности на входе транзисторов 6 9 транзистор 9 начинает входить в на сышение, и перепад напряжения на резне™ торе 1 станет больще, чем прямое падение напряжения на любом из эмиттер базоызтх диодов 2.4. Транзисторы 7 и 8 9 закр1.1 веются, при этом ток усилительного каскада З перезаряжает конденсатор 10 raeJg входной ток транзистора 9, Огсюда видно, что переформирование заряда конденсатора 10 производится в импульсном сигнале. После окончания заряда конденсатора 10 усилитель входит в режим малого тока потребления. ормула изобретения 1. Усилительный каскад операционного Зсилителя, содержащий источник питания, усилительный транзистор и динамическую нагрузку, выполненную на двух транзисторах разного типа проводимости, включенных последовательно по постоянному току по схеме обший коллектор-общая база, причем колпекгоры усилительного транзис-. гора и транзистора динамической нагрузки, включенного по схеме с общей базой, объединены, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия введен дополнительный транзистор, база которого соединена с базой усилительного транзистора, эмиттер - с едкой шиной источника питания, а коллектор - с базой транзистора динамической нагрузки, включенного по схеме с общим коллектором, и через цепь смещения - с другой щиной источника питания, при этом база транзистора динамической нагрузки, включенного ПО схеме с общей базой, подключена к исгочнику опорного напряжения. 2,Каскад по п. 1, о г л и ч е ющ и и с я тем, что эмиттеры усилительного и дополнительного транзисторов связаны с одной щиной питания.через резисторы. 3,Каскад по п. 1, отличаю- ш и и с я тем, что цепь смещения выполнена в виде резистора, щунт1фованного И-диодами, где . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Грббен А. Б. Проектирование аналоговых интегральных схем. М., (дг, 1976, с. 102, рис. 5-10.

SMX. на t ummepHbie noSmepufn i a

i±-4