Усилитель

 

Изобретение относится к электронике. Цель изобретения - повышение инвариантности коэффициента усиления к разбросу параметров полевых транзисторов. Наличие в устройстве динамической нагрузки 7 обеспечивает значительное усиление сигнала, при этом формируется такой режим по постоянному току, при котором в значительной степени снимаются ограничения на значения сопротивлений резисторов 6 и 5, а значит и на величину коэффициента усиления по напряжению. Для получения максимального положительного эффекта параметры транзисторов 2,8 должны быть одинаковыми. Показано, что уменьшая сопротивления резисторов 5 и 9 можно увеличивать коэффициент усиления до значений, определяемых усилительными свойствами транзисторов, не нарушая при этом режима усилителя по постоянному току. Благодаря выполнению каскада 1 с динамической нагрузкой 7 на транзисторе 8 с параметрами, близкими к параметрам транзистора 2, удается обеспечить режим по постоянному току без ограничений на глубину обратной связи и коэффициент усиления по напряжению. 2 ил.

СОКИ СОВЕТСНИХ

СО(.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Al (Р1) Н 03 F 1/34

КЕМ

ЩЩ30- (" -

Б 1Б. БИО"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A ВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4489693/24-09 (22) 04.10.88 (46) 30.06.90. Бюл. Р 24 (72) А.А.Хазанов (53) 621..375.024 (088.8) (54) УСИЛИТЕЛЬ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (56) Ленк Дж. Электронные схемы. Практическое руководство. М.: Мир, 1985, с. 46, рис. 1.25 . (57) Изобретение относится к электронике. Цель изобретения — повышение инвариантности коэффициента усиления к разбросу параметров полевых транзисторов. Наличие в устройстве динамической нагрузки 7 обеспечивает значительное усиление сигнала, при этом формируется такой режим по постоянному току, при котором в значительной

2 степени снимаются ограничения на значения сопротивлений резисторов 6 и 5, а следовательно, и на величину коэффициента усиления по напряжению. Для получения максимального положительного эффекта параметры транзисторов

2, 8 должны быть одинаковыми. Пока- зано, что, уменьшая сопротивления резисторов 5 и 9, можно увеличивать коэффициент усиления до значений, определяемых усилительными свойствами транзисторов, не нарушая при этом режима усилителя по постоянному току.

Благодаря выполнению каскада 1 с динамической нагрузкой 7 на транзисторе 8 с параметрами, близкими к параметрам транзистора 2, удается обеспечить режим по постоянному току без ограничений на глубину обратной связи и коэффициент усиления по напряжению. 2 ил.

1575290

Входной сигнал поступает на затвор основного полевого транзистора

2, усиливается им и поступает в базу транзистора выходного каскада 3.

После дальнейшего усиления сигнал через делитель 4 общей обратной связи поступает в исток основного полевого транзистора 2. Наличие динамической. нагрузки 7 обеспечивает значительное усиление сигнала, что позволяет считать общий коэффициент усиления по напряжению предлагаемого усилителя примерно равным отношению сопротивлений второго 6 и первого

5 резисторов. Предлагаемый усилитель обеспечивает формирование такого режима по постоянному току, при котором в значительной степени снимаются ограничения на значения сопротивлений второго 6 и первого 5 резисторов, а следовательно, и на величину коэффипиента усиления по напряжению.

В известном устройстве имеются ограничения по выбору величины второго

6 и первого 5 резисторов, связанные с возможностью перехода транзисторов выходного каскада 3 в режим насыщения. Динамическая нагрузка 7 задает постоянный ток I< который может быть найден из следующих уравне

40

50 нии. (1) Х, =. Х, (1 — Б)/U,) 3 (2) .

Ii Rs>

Изобретение относится к электронике и может быть использовано при разработке предварительных усилителей, требующих высокого входного сопрî Ièâëåíèÿ.

Цель изобретения — повышение инвариантности коэффициента усиления к разбросу параметров полевых транзисторов. 10

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого усилителя; на фиг. 2 — вариант включения нагрузки в усилителе.

Усилитель содержит входной кас- 15 кад 1, выполненный на основном полевом транзисторе 2, выходной каскад 3, делитель 4 общей обратной связи; выполненный на первом 5 и втором 6 резисторах, а также динамическую на- 20 грузку 7, выполненную на дополнительном полевом транзисторе 8 и третьем резисторе 9.

Усилитель работает следующим об1разом. где I, U, U — начальный ток, на= пряженке отсечки и напряжение между зат вором и истоком дополнительного поле= u /R = — ? < -- ?

R5 . R3

) гг 1 - R омакс (3)! 1 сопротивление первого резистора 5;

I максимальный начальный о макс ток для выбранного типа полевых транзисторов.

При этом ток I, протекающий по второму резистору 6, равен (4)

Как видно из (4), необходимо, чтобы R (Р . Если Е„ — напряжение источника питания, а Д U — минимальное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора выходного каскада

3, необходимое для работы усилителя в линейном режиме, то напряжение U> на втором резисторе 6 должно удовлетворять следующему неравенству: (5) U (Ео- И вЂ” U).

При этом величина сопротивления второго резистора 6 ограничивается сверху следующим неравенством:

Бг Ер — hU R< Rt R>

Я -R,R — К, а для схемы усилителя, приведенной на фиг. 2:

Е л ггЦ R

R — — — — R

1 з (7) Так, как I1 Т „,, то неравенства (6) и (7) удовлетворяются для любого полевого транзистора выбранного вого транзистора;

R — сопротивление третьез

ro резистора 9.

Для получения максимального положительного эффекта параметры основного 2 и дополнительного 9 полевых транзисторов должны быть. одинаковы. Тогда из условия равенства их токов стока вытекает равенство напряжений на первом 5 и третьем 9 резисторах, которое устанавливается благодаря общей обратной связи по постоянному току. При этом через первый резистор 5 протекает ток

157 типа при выборе R из условий (6) (7), в которых I< заменено íà I „,, При этом коэффициент усиления по напряжению предлагаемого усилителя определяется в виде

5290 6 отбора. При этом в условиях серийного г производства они могут обеспечить эйаl чительно больший коэффициент усиления предлагаемого усилителя, чем в чзвестном устройстве.

Rg En — Ю 1

К=1+ — =1+ (— — -- — R) р ТомокФ R y (8) а для варианта, приведенного на фиг. 2

Rz Еа — dU

К = — = - -- — — — — 1 (9) омакс R ç

Из полученных выражений видно, что уменьшая R< и R>, можно увеличить Кц до значений, определяемых усилительными свойствами транзисторов. Таким образом, выполнение. входного каскада с динамической нагрузкой 7 на дополнительном полевом транзисторе 8 с параметрами, близкими к параметрам основного полевого транзистора 2, обеспечивает режим по постоянному току без ограничений на глубину обратной связи и коэффициент усиления по напряжению. Наиболее близкими параметрами обладают пары полевых транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводникового материала. Такие пары можно использовать в предлагаемом усилителе в качестве основного и дополнительного полевых транзисторов без их предварительного

Формула изобретения

Усилитель, содержащий входной каскад, выполненный на основном полевом транзисторе, включенном по схеме с общим истоком, выходной каскад, выполненный на составном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, и делитель общей обратной связи, выполненный на первом и втором резисторах и включенный между коллектором составного транзистора и

20 общей шиной, при этом исток основного полевого транзистора подключен к отводу делителя общей обратной связи, сток — к базе составного транзистора, эмиттер которого соединен с шиной

25 источника питания, затвор основного полевого транзистора является входом устройства, а коллектор составного транзистора является выходом устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения .инвариантности коэффициента усиления к разбросу параметров полевых транзисторов, входной каскад выполнен с динамической нагрузкой на дополнительном полевом транзисторе и третьем резисторе в цепи истока.

1575290

Еп фиг.?.Составитель В.Серов

Техред М.Дидик Корректор С.Черни

Редактор А.Oràð

Заказ 1791 Тирам б56 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ултород, ул. Гагарина, 101