SU1259472A1 - Операционный усилитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и расшир ет полосу частот при одновременном снижении потребл емой мощности. Устройство содержит входной дифференциальный каскад 1, выполненный на транзисторах 2, 3 с генератором тока 4, промежуточный каскад 5, выполненный на транзисторах (Т) 6-9 токозадающем эл-те 10, цепь смещени  11, отражатель тока 12, выходной двухтактный каскад 13, Т 14, конденсатор 15. Использование отражател  12 дл  смещени  Т 6 - 9 обеспечивает равные эмиттерные токи Т 6, 7. Это определ ет симметричную нагрузку каскада 1, обеспечива , высокий коэффициент подавлени  синфазного сигнала . Этому способствует отсутствие несимметричного усилени  в каскадах устройства. Выходное сопротивление отражател  12 превышает выходное сопротивление Т 9 и практически не шунтирует его. При этом используютс  усилительные свойства каскада 5, который обеспечивает большую амплитуду выходного си гнала. Усилитель в любом режиме корректируетс  одним конденсатором 15, позвол ющим обеспечить гладкую АЧХ. 1 ил. (Л с ю ел SI N9

Description

-Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  дл  усилени  и преобразовани  сигналов с высокой точностью в широкой полосе частот.

Цель изобретени  - расширение полосы частот при одновременном снижении потребл емой мощности.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема операционного усш1Ител .

Операционный усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1, выполненный на транзисторах 2 и 3с генератором 4 тока, промежуточный каскад 5, выполненный на первом втором, третьем и четвертом транзисторах 6 9, токозадающем элементе 10, цепь 11 смещени  (выходного двухтактного каскада), отражатель 12 тока, выходной двухтактный каскад 13, дополнительный транзистор 14, конденсатор 15,

Операционный усилитель работает следующим образом.

При подаче питани  через токоза- дающий элемент 10, в качестве которого могут быть использованы резистор или полевой транзистор с р-h переходом, начинает протекать ток. Этот ток  вл етс  смещающим дл  отражател  12 тока, выходной ток равен току, протекающему через токоза дающий элемент 10,При этом обе ветви промежуточного каскада 5 обеспечиваютс  равными токами смещени . Кроме того, поскольку база дополнительного трайзистора 14 подключена к входу отр ател  12 тока, то во входно дифференциальном каскаде (ДК) 1 также по вл етс  ток смещени , симметрично распредел емый между транзисторами 2 и 3 входного ДК1. Падение напр жени  на цепи 11 смещени  обеспечивает необходимый начальный режим транзисторов выходного двухтактного каскада 13. Таким образом, все транзисторы операционного усилител  оказываютс  в активном режиме.

Большое усиление по мощности в промежуточном каскаде 5 позвол ет выбрать ток смещени  входного ДК 1 существенно меньшим, чем ток смещени  промежуточного каскада 5, не ухудша  скорости нарастани  выходного напр жени  операционного усилител . При этом всегда можно обеспечить такое соотношение между ве

5

0

5

0

5

0

5

0

5

личинами сопротивлений коллекторных нагрузок транзисторов 2 и 3, током смещени  входного ДК 1 и током смещени  промежуточного каскада 5, при котором коэффициент передачи мощности между этими каскадами близок к максимальному, а падение напр жени  на коллекторных нагрузках транзисторов 2 и 3 в режиме поко  не превыша ет О,1-0,ЗВ. Это малое падение напр жени  позвол ет обеспечить широкий входной синфазный диапазон и в значительной степени ослабить эффект Миллера во входном ДК 1.

Исцользование отражател  12 тока дл  смещени  первого, второго, третьего и четвертого транзисторов 6-9 позвол ет обеспечить равные эмиттер- ные токи первого и второго транзисторов 6 и 7, что определ ет симметричную нагрузку входного ДК 1, обеспечива  тем самым высокий коэффициент подавлени  синфазного сигнала. Этому способствует отсутствие несимметричного усилени  в каскадах опе- ,рационного усилител .

Вшсодное сопротивление отражател  12 тока существенно превьрает выходное сопротивление четвертого транзистора 9 и практически не шунтирует его. При э гом полностью используютс  усилительные свойства промежуточного каскада 5, схема которого позвол ет обеспечить большую амплитуду выходного сигнала.

Несмотр  на низкое значение выходного сопротивлени  промежуточного каскада 5 усилитель в любом режиме корректируетс  одним конденсатором 15, позвоЛ кш1им обеспечить гладкую АЧХ скорректированного операционного усилител .

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и  

Операционный усилитель, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный каскад с симметричным входом: и двум  выходами с Генератором тока в цепи смещени , промежуточный каскад с симметричньм входом, выполненный на первом и втором тран зисторах, коллекторы которых объединены , а базы  вл ютс  соответствующими входами промежуточного каскада, и третьем и четвертом транзисторах, имек цих другой тип проводимости, базы которых объединены и подключены к

312594724

первому выводу токозадающего элемен- полнительном транзисторе, база Katb- та, причем коллектор четвертого тран- рога соединена с входом отражател  зистора соединен с входом выходного тока и с вторым выводом токозадаюце- двухтактного каскада и с выходом от- го элемента, причем коллектор третье- ражател  тока, отличающий- 5 го транзистора соединен с его базой, с   тем, что, с целью расширени  эмиттеры тр етьего и четвертого трак- полосы частот при одновременном сни- зисторов подключены к змиттерам сог . жении потребл емой мощности, между ответстбенно первого и второго тран- коллекторами первого и четвертого зисторов, коллекторы которых транзисторов введен конденсатор, при 0 нены с соответствующей ашной источ этом генератор тока выполнен на до- ника питани .

Claims (1)

1. Фор му л а и зо б р е т е н и я

   Операционный усилитель, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный каскад с симметричным входом и двумя выходами с генератором тока в цепи смещения, промежуточный каскад с симметричным входом, выполненный на первом и втором транзисторах, коллекторы которых объединены, а базы являются соответствующими входами промежуточного каскада, и третьем и четвертом транзисторах, имеющих другой тип проводимости, базы которых объединены и подключены к первому выводу токозадающего элемента, причем коллектор четвертого транзистора соединен с входом выходного двухтактного каскада и с выходом отражателя тока, отличающийс я тем, что, с целью расширения полосы частот при одновременном снижении потребляемой мощности, между коллекторами первого и четвертого транзисторов введен конденсатор, при to этом генератор тока выполнен на дополнительном транзисторе, база которого соединена с входом отражателя тока й с вторым выводом токозадающего элемента, причем коллектор третье5 го транзистора соединен с его базой, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов подключены к эмиттерам со- . ответственно первого и второго транзисторов, коллекторы которых соединены с соответствующей шиной источника питания.