Дифференциальный усилитель Советский патент 1982 года по МПК H03F3/45 

(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может, быть использовано в раз личных аналоговых и аналогоцифровых устройствах. Известен дифференциальный усилитель (ДУ), содержащий первый и второй входные транзисторы, эмиттеры которых соединены с эмиттерами выходных транзис торов, повторитель тока, вход которого подключен к коллектору первого входного транзистора, а выход связан через сог ласующий двухполюсник с объединенными базами выходных транзисторов и токозадающим даухполюсником, первый нелинейный управляемый генератор тока, вход которого соединен с базой второго входного транзистора, а выход подключен к выходу повторителя тока, второй нелинейный управляемый генератор тока, вход ко торого связан с базой первого входного транзистора 1 . Однако известный дифференциальный усилитель имеет малую линейность проходной характеристики. Цель изобретения - повышение линейности дифференциального усилителя без ухудшения его статических характеристик. Для этого в дифференциальном усилителе коллектор второго входного транзистора подключен ко входу дополнительногоповторителя тока, причем выход дополнительного повторителя тока связан с выходом второго нелинейного управляемого генератора тока и через дополнительный согласующий двухполюсник подключен к объединенным базам выходных транзисторов. На чертеже представлена принцнпиаль ная электрическая схема дифференциального усилителя. Дифференциальный усилитель содержит входные транзисторы 1 н 2, токозадающий двухполюсник 3, выходные транзисторы 4 и 5, -эмиттеры которых соединены соответственно с эмиттерами транзисторов 2 н 1, а базы объединены и подключены к токозадающему двухполюснику 3, повторители б н 7 тока, входы которек соединены соответственно с коллекторам транзисторов 1 и 2, согласующие двухполюсники 8 и 9, причем выход повторителя 6 тока через двухполюсник 8, а выход повторителя 7 тока через двухполюсник 9 подключены к базам выходных транзисторов 4 и В, нелинейные управля емые генераторы 10 и 11 тока, входы которых соединены соответственно с базами входньк транзисторов 1 и 2, выход генератора 10 тока подключен к выходу повторителя 7 тока, а выход генератора 11 тока - к выходу повторителя тока 6 Дифференциальный усилитель работает следующим образом. . В исходном состоянии напряжения на двухполюсниках 8 и 9 выбираются близкими к одному вольту. В этом случае транзисторы нелинейных управляемых генераторов 1О и 11 тока работают при нулевых напряжениях на эмиттерно-б зовых переходах. Следоватео1ьно, нестабильность тока двухполюсника 3 и темпе ратурные смещения характеристик входных 1 и 2 и выходных 4 и 5 транзисторов не приведут к переходу рабочей точки транзисторов генераторов Ю и 11 тока в активный режим. Таким образом, 9ТИ транзисторы не влияют на дрейфовые параметры базового каскада. Нагфяжение на согласующих двухполюсниках 8 и 9 зависит от уровня входного сигнала. При отрицательньк приращениях напряжения на базе транзистора 1 относительно базы транзистора 2 порядка 10О мВ, эмиттерные токи транзис торов левого плеча ДУ (1,5) уменьщаК тся более чем в 8-10 раз, а эмиттерИые токи транзисторов правого плеча увеличиваются приблизительно до уровня тока токозадающего двухполюсника 3. В результате возрастает падение напряжения на двухполюснике 9. Таким образом, за счет нелинейной зависимости управляющего напряжения нелинейных генераторов 10 и 11 тока обеспечивается переход транзисторов эти Генераторов из режима отсечки в актив-НьШ режим при амплитуде входного сигнала 1ОО - НО мВ. Следовательно, зона нечувствительности на проходной характеристике практически отсутствует и проходная характеристика имеет вид прямой линии. В дифференциальном усилителе ослабляется взаимосвязь между щнриной зоны нечувствительности и стабильностью режима, т.е. при одинаковой стабильности, которая обеспечивается переводом в режим отсечки транзисторов генераторов 10 и 11 тока, усилитель имеет лучшую линейность проходной характеристики и, как следствие, более высокое быстродействие в режиме большого сигнала по сравнению с известным. Формула изобретения Дифференциальный усилитель, содержащий первый и второй входные транзисторы, эмиттеры которых соединены с эмиттерами выходных транзисторов, повторитель тока, вход которого подключен к коллектору первого входного транзистора, а выход связан через согласующий двухполюсник с объединенными базами выходных транзисторов и токозадающим двухполюсником, первый нелиней&ый управляемый генератор тока, вход которого соединен с базой второго входного транзистора, а выход подключен к выходу повторителя тока, второй нелинейный управляемый генератсф тока, вход которого связан с базой первого входного транзистора, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения линейности, коллектор второго входного транзистора подключен к входу дополнительного повторителя тока, причем выход дополнительного повторителя тока связан с выходом второго нелинейного управляемого генератора тока и через дополнительный согласующий двухполюсник подключен к объединенным базам выходных транзисторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 67864О, кл. Н O3F 3/45, 1974.