Электрометрический повторитель Советский патент 1980 года по МПК H03F3/50 

(54) ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ ПОВТОРИТЕЛЬ

1 :

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в измерительных устройствах.

Известен электрометрический повторитель, содержащий входной каскад на полевом транзисторе с первым генератором тока в истоковой цепи и операционный усилитель, причем исток второго . полевого транзистора с вторым генератором тока соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а сток и затвор с его выходом pLj.

Однако этот электрометрический повторитель KK-ieeT большую входную емкос1гь па высокой частоте и, кроме того, при определенных условиях он может самовозбуждаться. .

Цель изобретения - уменьшение входной емкости и повышение устойчивости устройства.

Для этого в электрометрический повторитель, содержащий входной каскад па полевом трансзисторе с первым гекерато.ром тока в истоковой цепи и операцнонный усилитель, причем исток полевого транзистора подсоединен к неинвертирующему входу операционного усилителя, а сток - к его выходу, введен дополнительный операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подсоединен к .истоку полевого транзистора, а выход - к эмиттерной цепи первого генератора тока, инвертирующие входы обоих операционных усилителей соединены с вновь

10 введенными соответствующими генераторами тохов, а выходы подключены к блоку вычитания постоянной составляющей, выход которого является выходом электрометрического повторителя.

1

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предложеьшого устройства.

Электрометрический повторитель содержит входной каскад на полевом тран20зисторе 1, генератор тока на транзисто.ре 2, операционные. усилители 3 и 4 с соответствующими генераторами тока на транзисторах 5 и 6, блок вычитания 3 постоянной составлшошей на транзисторах 7 и 8, резистор утечки 9, низкоомные резисторы 10 и 11 отрицательной обратной связи (ООС). Электрометрический повторитепь рачботает следующим обраэок | :1: Коэффициент передачи электрометрического повторителя на операционных усилителях в пределе стремится кединице, но всегда состается меньше, . схема устойчива даже при введении положительной обратной связи (ПОС). Опе рационные усилители 3 и 4 не шунтирую выходную цепь электрометрического поповторителя на полевом транзисторе 1, так как Rj,, STI- крутизна полевого транзистора входное сопртивление операционных усилителей. К инвертирующим входам операцйбнньгх усилителей 3, 4 подключены термостабилизированные генераторы тока на транзисторах 5 и 6 соответственно. С помощью этих feSepiaTopoB тока устанавливаются требуемые ре нсймй питания по постоянному току полевого тра зистора I и генератора тока на транзисторе 2. Глубина обратной связи гфи таком включении практически не изменяется, ® -внутреннее сопротивление генератора тока. Обычно 1 ЬЫЛУ 1 1 6Ы/У2 1 . Wwxyпостоянное нап|эяжение смещения на, вых g де соответствующего операционного усилителя 3, 4. В этом случае компенсирующее напря жение обратной связи непосредственно передается в стоковую и истоковую цепи без дополнительных элементов связи, т.е. без потерь ( j Rbixyz W чем достигается большая глубина компе сации паразитных емкостей и проводимо стей. Кроме того, генератор тока на транзисторе 2 в истокоВой цепи оказывается включенным в цепь обратной свя зи, что значительно повыщает его внутреннее Сопротивление, особенно при выс ких частотах, а следовательно, глубину компенсации входных емкостей. Гальваническое подключение резистор утечки 9 в цепи затвора полевого транзистора 1 к выходу повторителя позволяет получит } пысокос входное сопротив ление в it)iq) диапазоне частот. 5 Помещение входного каскада на полеом транзисторе I. в экран, свя.занный выходом, позволяет ус1ранить влияние емкости монтажа я добиться коэффициента омпенсации всех паразит)гых емкостей в K jwKjj раз, :. где ju - статический коэфициент усиления попевого транзистора 1 (он может достигать ЗО-10О), К коэффициент усиления операционного усилителя 3,4 без ой)атной связи ( К может достигать 1О -10 ). В эксперймен тальном образце электрометрического повторителя была доётигнута полоса пропусжанйя, равнаяя:10 кГц при R jj(«: 1 о Cto, С g (до компенсашш) 10О пф, при работе от генератора foка с RJ « RC В качестве входного каскада могут использоваться как полевые транзисторы (с р-п переходом, или МОП-транзисторы) так и биполярные транзисторы обоих типов проводимости. Формула изобретения Электрометрический повторитепь, содержащий входной каскад на полевом транзисторе с первым генератором тока Б ЕГстоковой цепи и операционный усилитель, причем исток полевого транзистора подсоединен к неинвертирующему входу операционного усилителя, а сток - к его выходу, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уме1а щения входной емкости и повыщения устойчивости , в него введен дополнительный операЫонный усилитель, неинвертирующий вход которого подсоединен к истоку полевого транзистора, а выход - к эмиттерной цепи первого генератора тока, инвертирующие входы обоих операционных усилителей соединены с вновь введенными соответствующими генераторами токов, а выходы подключены к блоку вычитания постоянной составлюощей, выход которого является входом: электрометрического повторителя.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Журн. TИИЭP т. 57, № 2, 1969, с. 144, 145.