Дифференциальный усилитель Советский патент 1983 года по МПК H03F3/45 H03F3/34 

1

Изобретение относится к радиоэлектронике.

По основному авт. св. If 657585 известен дифференциальный усилитель, содержащий входной балансный каскад с нагрузкой в виде первого и второго повторителей TOKJ, примем выход первого повторителя тока соединен с входом третьего повторителя тока,, а выход третьего повторителя тока соединен с выходом второго повторителя тока и является выходом дифференциального усилителя эмиттеры выходных транзисторов второго и.третьего повторителей тока соединены с базами дополнительных транзисторов, коллекторы которых подключены к соответствующим входам повторителей тока, а база выходного повторителя тока соединена с эмиттером вспомогательного транзистора второго повторителя токи, база которого подключена к входу второго повторителя тока, коллектор

вспомогательного транзистора третье го повторителя тока соединен с эмиттером выходного транзистора второго повторителя тока, база соединена с входом третьего повторителя тока, 5 а эмиттер подключен к базе выходного транзистора третьего повторители тока, коллектор вспомогательного транзистора второго повторителя тока соединён с эмиттером выходного транзистора третьего повторителя тока 1j.

Однако выходное сопротивление зависит от уровня входного сигнала, что не позволяет использовать извест ное устройство в прецизионных конверторах напряжение - ток,которые по условиям работы должны обеспечивать стабильное выходное сопротивление во всем диапазоне изменения exofl20

ных .напряжении.

Цель изобретения - стабильность выходного сопротивления. 39 Поставленная цель достигается тем что между входами второго и третьего повторителей тока включен токо-t стабилизирующий двухполюсник. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого дифференциального усилителя, на фиг, 2-4 - токостабилизирующий двухполюсник, варианты выполнения. Дифференциальный усилитель содер;г жит входной балансный каскад 1 с нагрузкой в виде первого 2 и второго 3 повторителей тока, выход 4 первого повторителя 2 соединен с входом 5 третьего повторителя 6 тока,, а выход 7 третьего повторителя 6 тока соединен с выходом 8 второго повторителя 3 тока и является выходом диф ференциального усилителя, эмиттеры выходных транзисторов 9 и 10 второго 3 и третьего 6 повторите -ей тока со динены с базами соответствующих дополнительных транзисторов 11 и 12, коллекторы которых подключены к соответствующим входам 13 и 5 соответ ствующих повторителей 3 и 6 тока, а база выходного транзистора 9 соед нена с эмиттером вспомогательного транзистора 1 второго повторителя 3 тока, база которого подключена к входу 13, в третьем повторителе 6 тока вспомогат€а1ьный транзистор 15, коллектор которого соединен с эмиттером выходного транзистора 9 второ го повторителя 3 тока, база соединена с входом 5 третьего повторителя 6 тока, а эмиттеры подключены к базе выходного транзистора 10 третьего повторителя 6 тока,коллектор вспомогательного транзистора 1 вто рого повторителя 3 тока соединен с эмиттером выходного транзистора 10 третьего повторителя 6 тока. Вто рой повторитель 3 тока 3 содержит д од 1б, первый повторитель 2 тока диод 17, а также транзисторы 18-20, а третий повторитель 6.тока - диод 21. Кроме этого, между,входами 13 и 5.второго 3 и третьего 6 повторителей тока включен токостабилизирующий двухполюсник 22. Вспомогательный двухполюсник 22 может бых выполнен в виде резистора 23 (фиг. 2) . полевого транзистор ,2 и резистора 25 (фиг. 3), генерат ра тока на резисторах 2б и 27, стабилитронах 28 и 29 и транзисторах 30 и 31 (фиг. 4). Дифференциальный усилитель работает следующим образом. При отсутствии входного сигнала, т.е. в режиме покоя статический режим транзисторов дифференциального усилителя задается источником тока входного балансного каскада 1. Ток коллектора транзистора 18 равен половине тока источника тока в эмиттерных цепях транзисторов входного балансного каскада 1, Этот ток поступает на вход 5 третьего повторителя 6 тока и определяет коллекторные и эмиттерные токи второго 3 и третьего 6 повторителей тока, а двухполюсник 22 стабилизирует статический режим работы второго 3 и третьего 6 повторителей тока (исключается отсечка их транзисторов). Так при большом положительном дифференциальном входном напряжении вход 13 второго повторителя 3 тока поступает ток только от токостабилизирующего двухполюсника 22, I - ток токостабилизирующего двухполюсника 22. На вход 5 третьего повторителя 6тока в этом режиме поступает ток . где I - ток источника тока входно-го балансного каскада 1. Следовательно, ток нагрузки, входящий через объединенные выходы 7и 8 второго 3 и третьего 6 повторителей тока, равен I 1Аналогично при отрицательном дифференциальном входном напряжении ( ftx &xjF для входных токов первого 2 и второго 3 повторителей тока и тока нагрузки справедливы следующие соотношения н Ъ 2.2. Гаким образом, независимо от знака и величины входного напряжения дифференциального усилителя все транзисторы второго 3 и третьего 6 повторителей тока работают в активном режиме. Величина граничного входного напряжения (UovnJ может меняться ц пр-еделах от десятков миливольт до нескольких вольт в зависимости от схемной реализации входного балансного каскада 1, Если , т.е. при отсутствии вспомогательного двухполюсника, то при большом положительном входном напряжении входной ток второго повторителя 3 равен нулю и транзисторы 9, П и 1 переходят из активного режима работы в режим отсечки. При другой полярности и большом уровне входного напряжения равен нулю входной ток третьего повторителя 6 тока и транзисторы 10, 12 и 15 входят в режим отсечки, В указанных режимах нарушаются цепи повышения выходного сопротивления дифференциального усилителя и его выходное сопротивление определяется только сопротивлениями коллекторных переходов выход ных транзисторов 9 и 10, т.е. падает на один-два порядка по сравнению с предлагаемым дифференциальным усилителем. Таким образом, предлагаемый дифференциальный усилитель в отличие 9 66 от прототипа позволяет поддерживать во всем диапазоне изменения входных напряжений выходное сопротивление на высоком уроане и, следовательно, на краях диапазона получить улучшени е величины выходного сопротивления на один-два порядка. Формула изобретения Дифференциальн1 й усилитель по авт. св. № , отличающийся тем, что с целью повышения ста бильности выходного сопротивления,между входами второго и третьего повторителей тока включен токостабилизирующий двухполюсник. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 657585, кл, Н 03 F ЗЛ5, Н 03 F 3/3, 29.12.76 (прототип).

Фаг. г

Vs