SU1598112A1 - Differential amplifier - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике. Цель изобретени  - расширение динамического диапазона входного напр жени . Устройство содержит второй источник 1 тока, N входных транзисторов 2, N выходных транзисторов 3, N токозадающих транзисторов 4, N-1 элементов 5 обратной св зи, дополнительный транзистор 6, резистивный делитель 7 напр жени , элемент 8 нагрузки, первый источник 9 тока, N пороговых элементов 10 и N-1 делителей 11 напр жени . По мере изменени  входного напр жени  происходит переключение тока второго источника 1 в разные токозадающие транзисторы 4, что позвол ет получить кусочно-линейную характеристику с возможностью расширени  динамического диапазона входного сигнала. 1 ил.The invention relates to automation and measurement technology. The purpose of the invention is to expand the dynamic range of the input voltage. The device contains a second current source 1, N input transistors 2, N output transistors 3, N current-supply transistors 4, N-1 feedback elements 5, additional transistor 6, resistive voltage divider 7, load element 8, first current source 9, N threshold elements 10 and N-1 voltage dividers 11. As the input voltage changes, the current of the second source 1 is switched to different current-setting transistors 4, which makes it possible to obtain a piecewise linear characteristic with the possibility of expanding the dynamic range of the input signal. 1 il.

Description

&&

слcl

Вход .Entrance .

l onfnl/ ..n-(l onfnl / ..n- (

иУ)1I) 1

UonnWonn

« Выход" Output

елate

соwith

0000

Иаобретение относитс  к автоматике и измерительной технике.The invention relates to automation and measurement technology.

Цель изобретени  - расширение динамического диапазона входного напр - . женин.The purpose of the invention is to expand the dynamic range of the input eg. zhenin

На чертеже представлена принципиальна  схема дифферен1щального усилител  .The drawing shows a schematic diagram of a differential amplifier.

Дифференциальны усилитель содер- Q жит второй источник 1 тока, п входных транзисторов 2, п вьрсодных транзисторов 3, п токозадаюпшх транзисторов 4, п-1 элементов 5 обратной св зи, дополнительный транзистор 6, резис- 15 тинный делитель 7 напр жени , элемент 8 нагрузки, первый источник 9 тока, п пороговых элементов 10 и п-1 делителей 11 напр жени .The differential amplifier contains a second current source 1, n input transistors 2, n transistors 3, n current-generating transistors 4, n-1 feedback elements 5, auxiliary transistor 6, 15 voltage divider 7, voltage element 8 loads, the first current source 9, n threshold elements 10 and n − 1 voltage dividers 11.

ТТифференциальный усилитель работа- 2о ет следующим образом.The tifferential amplifier works as follows.

Пусть на шинах пороговых напр жений установлены следзпощие величиныLet the following threshold values be set on the tires of the threshold voltages

напр жений: И 0; Оvoltage: And 0; ABOUT

... ...

в диапазоне входных напр жений отin the input voltage range of

О до По„г выходах пороговых элементов Ш,, ..., 10 установитс  код 10„..0, который позвол ет осуществить Q коммутацию тока второго источника 1 через включенный токозадающий транзистор 4 , в дифференциальную пару на первых входном и выходном транзисторах 2 и 3. На выходе происходит отслеживание входного напр жени  с коэффициентом передачи К , задаваемым элементом 5 обратной св зи. В диапазоне входных напр жений от П р до на выходах пороговых элементов 10 , ..., 10 установитс  код 110...0. Так как коэффициент делени  делител  11 больше коэффи1щента делени  делител  11 , ток второго источника 1 посредством включенного токозадающего транзистора Д/ (токозадающие транзисторы 4v,, 4 3, ..., 4: отключены) коммутируетс  в дифференциальную пару на вторых входном и выходном транзисторах ,, . ,. На выходной ршне проис- Q ходит отслеживание входного напр жени  с коэффициентом передачи Vi, задаваемым элементом обратной св зи 5 в том же диапазоне выходного сигналаО до По "г outputs of threshold elements Ш ,, ..., 10 will set code 10" .. 0, which allows Q switching of the current of the second source 1 through the included current-setting transistor 4, to the differential pair on the first input and output transistors 2 and 3. At the output, the input voltage is monitored with a transfer coefficient K defined by feedback element 5. In the input voltage range from P p to the outputs of the threshold elements 10, ..., 10, the code 110 ... 0 will be set. Since the division factor of divider 11 is greater than the division factor of divider 11, the current of the second source 1 is switched by the switched on current setting transistor D / (the current setting transistors 4v ,, 4 3, ..., 4: disconnected) is switched into a differential pair on the second input and output transistors, , , At the output terminal, Q monitors the input voltage with a transfer coefficient Vi defined by feedback element 5 in the same output range.

3535

4040

При соответствующем выборе величин К, K,j, ..., К и Uoni on п предлагаемое устройство позвол ет получить кусочно-линейную характеристику с возможностью расширени  динамического диапазона входного сигнала дифференциального усилител  с целью прив зки его к динамическому диапазону аналого-1щфровых обрабатывающих систем.With an appropriate choice of K, K, j, ..., K and Uoni on n, the proposed device allows to obtain a piecewise linear characteristic with the possibility of expanding the dynamic range of the input signal of the differential amplifier in order to bind it to the dynamic range of analog-1 processing systems .

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Дифференциальный усилитель, содержащий первый входной транзистор, база которого  вл етс  входом устройства , п выходных транзисторов, коллекторы которых объединены, п-1 элементов обратной св зи, дополнительный транзистор, эмиттер которого  вл етс  выходом устройства и через первый элемент обратной св зи соединен с базой первого выходного транзистора , а его база и коллектор соединены с коллектором первого выходного транзистора и шиной питани  соответственно , элемент нагрузки, включенный в цепь коллектора первого выходного транзистора, первый источник тока и резистивный делитель напр жени  с п-2 отводами, включенный между эмиттером дополнительного транзистора и первым источником тока, второй источник тока, причем эмиттеры первых входного и выходного транзисторов объединены , базы п-х выходных транзисторов, где п 2, 3,, ..., п-1, через элементы обратной св зи соединены с отводами резистивного делител  напр жени  соответственно , база п-го выходного транзистора соединена с первым источником тока, отличающийс  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона входного напр жени , введены п-1 входных транзисторов, эмиттеры которых объединены с эмиттерами выходных транзисторов соответственно , базы всех входных транзисторов обтзединены, коллекторы всех входных транзисторов объединены, введены п токозадаюпртх транзисторов, эмиттеры которых объединены и соединены с вторым источником тока, коллекторы токоиз-за сдвига уровн  на резистивном де-. задаюгщх транзисторов соединены сA differential amplifier containing the first input transistor, the base of which is the input of the device, n output transistors whose collectors are combined, n-1 feedback elements, an additional transistor, the emitter of which is the output of the device and through the first feedback element connected to the base the first output transistor, and its base and collector are connected to the collector of the first output transistor and the power bus, respectively, the load element connected to the collector circuit of the first output transis torus, the first current source and a resistive voltage divider with n-2 taps connected between the emitter of the additional transistor and the first current source, the second current source, the emitters of the first input and output transistors being combined, the bases of the nth output transistors, where n 2, 3 ,, ..., p-1, through the feedback elements, are connected to the resistor voltage divider taps, respectively, the base of the n-th output transistor is connected to the first current source, characterized in that, in order to expand the dynamic range, the input Voltage, n-1 input transistors are introduced, the emitters of which are combined with the emitters of the output transistors, respectively, the bases of all input transistors are interconnected, the collectors of all input transistors are combined, and the current emitters of the transistors are combined for level shift on resistive de-. transistors are connected to из за сдвига ууивпм f „ ,... j5 эмиттерами входных транзисторов соотлителе 7 с первым источником 9. Аналогичным образом происходит формиро- вание выходного напр жени  дл  других диапазонов входного напр жени .due to the shift of the fiv, ... j5 emitters of the input transistors to correlator 7 with the first source 9. In a similar way, the formation of the output voltage for other input voltage ranges occurs. ветственно, введены п пороговых элементов и п-1 делителей напр жени , включенных между выходами соответст correspondingly, n threshold elements and n-1 voltage dividers are inserted between the outputs of the corresponding Q Q 5five 00 При соответствующем выборе величин К, K,j, ..., К и Uoni on п предлагаемое устройство позвол ет получить кусочно-линейную характеристику с возможностью расширени  динамического диапазона входного сигнала дифференциального усилител  с целью прив зки его к динамическому диапазону аналого-1щфровых обрабатывающих систем.With an appropriate choice of K, K, j, ..., K and Uoni on n, the proposed device allows to obtain a piecewise linear characteristic with the possibility of expanding the dynamic range of the input signal of the differential amplifier in order to bind it to the dynamic range of analog-1 processing systems . Формула изобретени Invention Formula Дифференциальный усилитель, содержащий первый входной транзистор, база которого  вл етс  входом устройства , п выходных транзисторов, коллекторы которых объединены, п-1 элементов обратной св зи, дополнительный транзистор, эмиттер которого  вл етс  выходом устройства и через первый элемент обратной св зи соединен с базой первого выходного транзистора , а его база и коллектор соединены с коллектором первого выходного транзистора и шиной питани  соответственно , элемент нагрузки, включенный в цепь коллектора первого выходного транзистора, первый источник тока и резистивный делитель напр жени  с п-2 отводами, включенный между эмиттером дополнительного транзистора и первым источником тока, второй источник тока, причем эмиттеры первых входного и выходного транзисторов объединены , базы п-х выходных транзисторов, где п 2, 3,, ..., п-1, через элементы обратной св зи соединены с отводами резистивного делител  напр жени  соответственно , база п-го выходного транзистора соединена с первым источником тока, отличающийс  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона входного напр жени , введены п-1 входных транзисторов, эмиттеры которых объединены с эмиттерами выходных транзисторов соответственно , базы всех входных транзисторов обтзединены, коллекторы всех входных транзисторов объединены, введены п токозадаюпртх транзисторов, эмиттеры которых объединены и соединены с вторым источником тока, коллекторы токоветственно , введены п пороговых элементов и п-1 делителей напр жени , включенных между выходами соответст5159В1124A differential amplifier containing the first input transistor, the base of which is the input of the device, n output transistors whose collectors are combined, n-1 feedback elements, an additional transistor, the emitter of which is the output of the device and through the first feedback element connected to the base the first output transistor, and its base and collector are connected to the collector of the first output transistor and the power bus, respectively, the load element connected to the collector circuit of the first output transis torus, the first current source and a resistive voltage divider with n-2 taps connected between the emitter of the additional transistor and the first current source, the second current source, the emitters of the first input and output transistors being combined, the bases of the nth output transistors, where n 2, 3 ,, ..., p-1, through the feedback elements, are connected to the resistor voltage divider taps, respectively, the base of the n-th output transistor is connected to the first current source, characterized in that, in order to expand the dynamic range, the input Voltage, input-1 input transistors are introduced, the emitters of which are combined with the output transistors emitters, respectively, the bases of all input transistors are interconnected, the collectors of all input transistors are combined, the input-current transistors are introduced, introduced n threshold elements and n-1 voltage dividers connected between the outputs according to 51159В1124 вующих пороговых элементов и базами входы пороговых элементов рбъеднне- токо адающих транзисторов, причем ны и соединены с базой первого вход- выход; п-го порогового элемента со- ного транзистора, вторые входы поро- единен с базой п-го токозадающего говых элементов  вл ютс  входами дл  транзистора непосредственно, первые | 5 подачи опорных напр жений.the input threshold elements and the bases of the input elements of the threshold transducer transistors, and we are connected to the base of the first input-output; The nth threshold element of the transistor transistor, the second inputs are connected to the base of the nth current supplying *** elements are the inputs for the transistor directly, the first | 5 supply of reference voltages.