Усилитель постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК H03F3/34 

(54) УСИЛИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для усиления импульсных токов в цифровых измерительных приборах, вычислительных устройствах а также в устройствах автоматического контроля. . Известен усилитель постоянного тока (УПТ), содержавши последовательно соединенные входной, промежуточный и выходной дифференциальные каскады на транзисторах, в эмиттерные цепи которых включены генераторы тока, в коллекторные цепи входного и промежуточных каскадов включена соответственно пара основных диодов а в коллекторные цепи выходного каскада - резисторы Ll3. Однако в известном УПТ расширение динамического диапазона приводит к снижению быстродействия. цель изобретения - расширение динамического диапазона при сохранении быстроде йс твия. Для этого в известный УПТ введены источники опорного напряжения положительной и отрицательной полярнос ти, дополнительные резисторы и пары дополнительных диодов, при этом анод каждой пары дополнительных диодов, подключены к источнику опорного напряжения положительной полярности, а каждый катод дополнительного диода подключен к коллектору соответствующего транзистора, катоды каждой пары основных диодов, подключены к источнику опорного напряжения отрицательной полярности, а каждый дополнительный резистор включен между кол- , лектором каждого транзистора входного и промежуточного каскадов и шиной соответствующего источника питания. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного УПТ. УПТ содержит входной/ промежуточный и выходной каскады 1-3, выполненные на генераторах 4 тока и транзисторах 5 и 6. В коллекторные цепи транзисторов включены резисторы 7 и 8 и пары диодов 9 и 10. УПТ содержит также источники 11 и 12 опорного .напряжения положительной и отрицательной полярности соответственно, а резисторы 7,8 и генераторы тока 4 подключены к соответствующим шинам источника питания. Базовые выводы транзисторов 5 и 6 входного каскада 1 являются прямым и инверсньам входами, д коллекторные выводы транзисторов

5 И б выходного каскада 3 - прякялм и инверсным выходами УПТ.

УПТ работает следзподим образом.

Ток, генерируемый источником 4 тока входного каскада 1, распределяется между коллекторнь 1и выводами транзисторов 5 и б в зависимости от размаха амплитуды прямого и инверсного сигналов.

Если амплитуда входных сигналов меньше падения напряжения на переходе база-эмиттер транзисторов 5 и б, то ток распределяется между коллекторами транзисторов 5 и 6 проп,орционально токам входных сигналов.

При амплитуде входных сигналов, превышающей падение напряжения база-; эмиттер, один из транзисторов 5 и б закрывается, и весь генерируемый ток протекает через другой транзистор 6(5).

В коллекторных цепях токи распределяются между резисторами 7 и 8 и парами диодов 9 и 10, которые фиксируют потенциалы на коллекторах относительно источников 11 и 12, Токи генерируемые источниками 11, 12 через пары диодов 9,10 компенсируют нестабильности коллекторных потенциалов , возникающие при воздействии различных дестабилизирующих факторов.

Уровни источников 11 и 12 выбираются с учетом требований обеспечения оптимальных режимов работы транзисторов и согласования каскадов между собой и нагрузкой.

Параметры импульсов тока и напряжения , формируемые на выходах отдельных каскадов УПТ, обеспечиваются генераторами 4 тока, резисторами 7 и 8 и источниками 11 и 12 опорного напряжения через соответствующие диоды 9 и 10, что позволяет расширить рабочий диапазон амплитуд выходных импульсов тока и напряжения. При незначительных амплитудах импульсов напряжения на коллекторных выводах каскадов 1-3 оба перехода диодов 9 и 10

смещены в прямом направлении, а при увеличении амплитуды переход одного из диодов смещается в обратном направлении, а переход второго остается смещенным в прямом направлении.. Предложенный УПТ имеет достаточно широкий динамический диапазон при сохранении его быстродействия.

Формула изобретения

Усилитель постоянного тока, содержащий последовательно соединенные входной, промежуточный и выходной дифференциальные каскады на транзисторах, в эмиттерные цепи которых включены генераторы тока, в коллектоные цепи входного и промежуточных каскадов включена соответственно пар основных диодов и в коллекторные цепи выходного каскада - резисторы, отличающийся тем, что,с целью расширения динамического диапазона, при сохранении быстродействия, введены источники опорного напряжения, положительной и отрица,тельной полярности, дополнительные резисторы и пары дополнительных диодов , при этом аноды каждой пары дополнительных диодов подключены к источнику опорного напряжения положительной полярности, а каждый катод дополнительного диода подключен к коллектору соответствующего транзистора, катоды каждой пары основных диодов подключены к источнику опорного напряжения отрицательной полярности, а каждый дополнительный резистор включен между коллектором каждого транзистора входного и промежуточного каскадов и шиной соответствующего источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 491191, кл. Н 03 F 3/34, 1975 (прототип).