Операционный усилитель Советский патент 1982 года по МПК H03F3/45 

(54) ОПЕРА ИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

: Изобретение относится к электронной Техннке и может быть использовано в one рационных усилителях, компараторах и других устройствах аналоговой техники. « Известен операционный усилитель, содержащий первый н второй дифференшальныв каскады и эмиттерный повторитель, нагрузка которого выполнена Б виде по следовательно соединенных диода и генератора тока, причем первый дифференгшап ный каскад выполнен по каскадной п сх%ме с резне тивными нагрузками, между базами его входных транзисторов встречно включены эмиттерные переходы зашитных транзисторов, коллекторы которых объединены и подсоединены к одному выводу первого резистора, базы выходных транзисторов первого дифференциального каскада подключены к точке соединения генератора тока и диода нагрузки эмиттерного повторителя, вход которого подключен к эмиттерам входных транзисторов первого дифференциального каскада. при этом второй дифференциальный каскад выполнен с цепью коррекции и подключен к выходу первого дифференциального каскада tl .. Однако известный операционный усилитель имеет низкое быстродействие. Цель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в операционный усилитель введен дополнительный транзистор, база которого подключена js. базам выходных транзисторов первого дифференшшьного каскада, эмиттер- к другому выводу первого резистора и через второй резистор к выходу SMHTfepHoro повторителя, коллектор - к общей точке резистивных нагрузок nei вого дифференциального каскада, которая псоключена к шине питания через цепь смещения, состоящую из последовател1гно соединенных дополнительных диода в резистора

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого операционного усилитепя.

Операционный усшштель содержит первый 1 и второй 2 дифференциальные наскеды и эмиттерный повторитель 3, нагрузка которого вьшолнена в виде последовательно соединенных диода 4 и генерато- ,ра S тока, причем первый дифферендиаль.кый каскад 1 выполнен по каскадной схемес резистивными нагрузками 6, между базами его входных транзйс1ьров 7 встречjap включены эмиттерные Переходы запштных транзисторов 8, коллекторы которых объединены и подсоединены к одному вьтоду первого резистора 9, базы выход- НЬ1Х транзисторов Ю первого ди({)ференшшльного каскада 1 подключены к точке соединения генератора тока 5 и диода 4 нагрузки эмиттерного повторителя 3, вход Которого подключен к эмиттерам входных транзисторов 7 первого дифференциального каскада 1, при этом второй дифференциальный каскад 2 выполнен с цепью коррекции 11 и подключен к выходу первого дифференциального юаскада 1, База дополнительного транзистора 12 подключена к базам выходньггГтранзисторов 1О первого ди414)еренциального каскада 1, эмиттер к другому выводу первого ре- зистора 9 и через второй резист р 13 к выходу эмиттерного повторителя 3, коллектор - к общей точке резистивных нагрузок 6 первого дифференциального каскада 1, которая подключена к шине питания 14 через цепь смещения 15, состоя шую из последовательно соединенных дополнительных диода 16 и резистора 17.

Операционный усилитель работает следующим образом,

В режиме малого сигнала коллекторные токи защитных транзисторов 8 отсутствуют. Поэтому выбором номинала второго резистора 13 и тока генератора 5, созда1С)щегр падение напряжения на диоде 4, коллекторный ток дополнительного транзистора 12, а следовательно, и ток покоя второго дифференциального каскада 2 можно сделать достаточно низким В режиме большого сигнала защитные

транзисторы 8 открываются, кх. коллекторные токи создают падение напряжения .на втором резисторе 13 другой полярности. Это приводит к резкому увеличению коллекторного тока дополнительного транзистора 12, и следовательно, к увеличению тОка второго дифферен1шального каскада 2. Конденсатор цепи коррекции 11 быстро заряжается большим током второго дифференциального каскада 2. В результате быстродействие всего операционного усилителя возрастает.

Таким образом, поскольку дополнительный транзистор Врежиме больщогосигнала обеспечивает увеличение тока второго дифференциального каскада, то ко}щенсатор цепи коррекции заряжается быстрее, что обеспечивает увеличение быстродействия всего операционного усилителя.

Формула изобретения

Операционный усилитель, содержащий первый и второй дифференциальные каскады и эмиттерный повторитель, нагрузка . которого выполнена в виде последователь но соединенных диода и генератора тока, причем первый дифференциальный каскадвыполнен по каскадной схеме с резистивными нагрузками, меясду базами его входных транзисторов встречно включены эмиттерные переходы защитных транзисторов, коллекторы которых объединены и подсоединены к одному выводу первого резистора, базы выходных транзисторов первого дифференциального каскада подключены к точке соединения генератора тока и диода нагрузки эмиттерного повторителя, вход которого подключен к эмиттерам входных транзисторов первого дифференциального каскада, при этом второй дифференциальный каскад вьшолнен с цепью коррекции и подключен к выходу первого дифференциального каскада, о т ли-чающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введен дополнительный транзистор, база которого подключена к базам выходных транзисторов первого дифференциального каскада, эмиттер - к другому выводу первого резистора и через второй резистор к выходу эмитерного повто рителя, коллектор - к общей точке резистивнъ1х нагрузок первого.дифференциального каскада, которая -подключена к шгаш питания через цепь смещения состоящую из последовательно соединенных дополнительных диода и резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аналоговые и цифровые интегральные схемы. Под ред. С. В. Якубовского, Mi, Советское радио, 1979, с. 217219 (прототип).