Усилитель напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 F 3/42

ГОСУДАРСТВЕННОЕ IlATEHTHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21} 4930668/09 (22) 22.04.91 (46) 23.07.93. Бюл. ¹ 27 (71) Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов (72) В.С.Липин, В.Н.Донцов и В.Д.ТюменЦев (73).Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов (56) Уайтленд. Оптимизация характеристик дифференциального усилителя путем каскадного включения полевых транзисторов. — Электроника, 1971, N 2, т. 44, с. 35, рис.

3(с). (54) УСИЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в высоковольтных быстродействующих устройствах циф ровой и аналоговой техники, например в усилителях видеоимпульсов с субнаносекундными фронтами и срезами, в формирователях сигналов с высокими амплитудами напряжений.

Цель изобретения — увеличение динамического диапазона.

На чертеже представлена структурная схема усилителя напряжения.

Усилитель, представленный на чертеже, содержит Й полевых нормально открытых транзисторов 1.1-1.N при этом затвор первого транзистора 1;1 образует вход усилителя; исток подключен к общей шине, а сток— к истоку второго транзистора 1.2, сток которого подключен к истоку следующего тран„„. Ж „„1830181 АЗ (57) Использование: в высоковольтных быстродействующих устройствах, в усилителях видеоимпульсов с субнаносекундными фронтами и срезами, в формирователях сигналов с высокими амплитудами напряжений, Сущность изобретения; устройство содержит N полевых транзисторов, последовательно соединенных по постоянному току, между стоком и истоком каждого иэ которых включен резистивный делитель напряжения. Отвод реэистивного делителя напряжения, подключенного к i-ому полевому транзистору, соединен с затвором (1 + 1)-ro полевого транзистора, где! = 1,2,3...(N-1).

1 з.п. ф-лы. 1 ил зистора 1,3, и так далее, сток последнего

N-l0 транзистора 1,М подключен через нагрузочный элемент 2 к шине источника питания +Еп, между истоком и стоком каждого i-го транзистора включен делитель напряжения, состоящий из двух резисторов

3, 4, отводом подключенный к затвору i+1 полевого транзистора, где i = 1,2,3,4...(N-1).

Выходом усилителя является сток N-ro транзистора 1.N. Промежуточные значения выходного напряжения снимаются с истоков всех выходных трайзисторов, Так на чертеже показаны три дополнительных выхода усилителя, образованных стоками транзисторов 1, при зтам снимаемые напряжения будут соответствовать Ли.,, 2ЛО.,.„, N Л О..., Устройство работает -следующим образом.

1830181

При наличии напряжения питания+Еп и напряжения управления, более отрицательного, чем напряжение отсечки транзисторов, первый транзистор 1.1 закрыт, При этом. по реэистивной цепи, образованной нвгрузочным резистором 2 и и делителями

3, 4, протекает ток источника питания+Еп от шины питания до общей шины, Этот ток обуславливает такое падение напряжения на резисторе 3, что второй транзистор 12 оказывается также закрытым. Закрйтое состояние всех остальных выходных транзисторов обусловлено аналогичными причинами. Б связи с этим выходное напряжение имеет максимальное значение.

В случае воздействия на вход первого транзистора 11 напряжением менее отрицательным, чем напря>кение отсечки, в сток транзистора 1.1 втекает ток, что означает шунтирование резисторов 3 и 4 и получение меньшей разности потенциалов между стокам и истоком первого транзистора 1.1. и, следовательно, уменьшенное напряжение на резисторе 3, которое обуславливает открытое состояние второго транзистора 1.2.

Открытое состояние остальных транзисторов установлено аналогичным процессом.

8 результате на выходе усилителя напряжение понижено. Таким образом, входной сигнал на выходе N кратно усилен, проинвентирован и находится в диапазоне, s N раз большем, чем динамический диапазон одного каскада.

Следует отметить. что выходной сигнал может быть получен в любой из N точек со стока любого транзистора иэ 1,1-1.N или во всех одновременно, при этом коэффициент

Б передачи будет соответственно равен К„, 2К,...NK<, а динамический диапазон соответственн4 будет равен ЛОвых, 2ЛОвых..., N Лu »»,.

1О Формула изобретения

1. Усилитель напряжения, содержащий последовательно соединенные по постоянному току N полевых транзисторов, база первого из которых является входом усилителя напряжения, исток соединен с общей шиной; в цепи стока N-ro полевого транзистора включен нагрузочный элемент, точка соединения которого сО стоком этого тран20 зистора является выходом усилителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона, между стоком и истоком каждого полевого транзистора включен резистивный делитель

25 напряжения. при этом отвод резистивного делителя напряжения, подключенного к

)-му полевому транзистору, соединен с затвором (1+1)+го полевого транзистора, где

И,2,З...N-1.

2. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что стоки полевых транзисторов является дополнительными выходами усилителя напряжения.

1830181

Составитель В. Липин

Редактор M. Кузнецова Техред М.Моргентал . Корректор H. Гунько

Заказ 2495 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101