Дифференциальный усилитель тока
Использование: в аналоговых интегральных усилительных устройствах, в частности в низковольтных двухтактных усилителях мощности в интегральном исполнении . Сущность изобретения: дифференциальный усилитель тока содержит первый и второй усилительные транзисторы , коллекторы которых являются первым и вторым выходами устройства соответственно , эмиттеры соединены с эмиттерами первого и второго токоизмерительных транзисторов соответственно и через первый и второй токоизмерительные резисторы соответственно - с общей шиной, базы являются первым и вторым входами устройства соответственно и соединены с коллекторами первого и второго транзисторов обратной связи, эмиттеры которых через первый и второй резисторы обратной связи соответственно соединены с общей шиной, а базы - с объединенными базами и коллекторами первого и второго токоизмерительных транзисторов и через источник тока смещения - с шиной питания, при этом эмиттеры первого и второго транзисторов обратной связи являются первым и вторым дополнительными входами устройства. Этим обеспечивается малый коэффициент передачи на выход синфазной составляющей входного тока, т.е. стабильность режима и высокий коэффициент усиления дифференциальной составляющей входного тока;1 ил. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (и)э H 03 F 3/45
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ! л; с,: " ф
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (21) 5037501/09 (22) 14.04.92 (46) 30.08.93. Бюл. N. 32 (76) С.В. Аленин (56) Патент Франции М 2275067, кл. Н 03 F 3/346, 13.02,76. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ТОКА (57) Использование: в аналоговых интегральных усилительных устройствах, в частности в низковольтных двухтактных усилителях мощности в интегральном исполнении. Сущность изобретения: дифференциальный усилитель тока содержит первый и второй усилительные транзисторы, коллекторы которых являются первым и вторым выходами устройства соответственно, эмиттеры соединены с эмиттерами первого и второго токоизмерительных транзисторов соответственно и через перИзобретение относится к радиотехнике и может использоваться в аналоговых интегральных усилительных устройствах, в частности, в низковольтных двухтактных усилителях мощности в интегральном исполнении.
Цель изобретения — расширение динамического диапазона выходного сигнала.
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема дифференциального усилителя тока, Дифференциальный усилитель тока содержит: первый 1 и второй 2 транзисторы, первый 3 и второй 4 токоиэмерительные транзисторы, первый 8 и второй 6 транзисторы обратной связи, первый 7 и второй 8 токоиэмерительные резисторы, первый 9 и второй 10 резисторы обратной связи, источ„„ Ы„„1838876 АЗ вый и второй токоиэмерительные резисторы соответственно — с общей шиной, базы являются первым и вторым входами устройства соответственно и соединены с коллекторами первого и второго транзисторов обрэтной связи, эмиттеры которых через первый и второй резисторы обратной связи соответственно соединены с общей шиной, а базы — с. объединенными базами и коллекторами первого и второго токоизмерительных транзисторов и через источник тока смещения — с шиной питания, при этом эмиттеры первого и второго транзисторов обратной связи являются первым и вторым дополнительными входами устройства.
Этим обеспечивается малый коэффициент передачи на выход синфазной составляющей входного тока, т.е, стабильность режима и высокий коэффициент усиления дифференциальной составляющей входно-, го тока. 1 ил.
М ник 11 тока смещения, первый 12 и второй
13 входы и первый 14 и второй 15 выходы, а также первый 16 и второй 17 дополнительные входы устройства.
Дифференциальный усилитель тока работает следующим образом.
На первый 12 и второй 13 входы устройства подаются входные токи втекающей полярностей In u ln соответственно.
Положим, для определенности I>z > In.
Первый 1 и второй 2 усилительные транзисторы открываются, причем, коллекторный ток первого усилительного транзисторы 1 и больше коллекторного тока второго усилительного транзистора 2, а значит, напряжение на первом токоизмерительном транзисторе 7, больше чем на втором токоизмерительном резисторе 8, вследствие че1838876 го, весь ток источника тока смещения 11 протекает через первый токоизмерительный транзистор 3, в то время, как второй токоизмерительный транзистор 4 закрыт и потенциал баз транзисторов обратной связи 5, 6 определяется величиной меньшего из входных токов з и устанавливается на таком уровне, что коллекторный ток второго транзистора обратной связи 6 равен входному току I >a с точностью до базового тока усилительного транзистора 2. При этом, коллекторный ток второго усилительного транзистора 2 пропорционален току l>a, где, коэффициент пропорциональности определяется соотношением номиналов токоиэмерительных резисторов и резисторов обратной связи и может быть выбран близким к единице. Коллекторные токи транзисторов обратной связи 5 и 6 равны и следовательно, в базу первого усилительного транзистора 1 втекает ток, равный I<2-I)a, а его коллекторный ток равен I Таким образом, обеспечивается малый коэффициент передачи на выход синфазной составляющей входного тока (меньшего иэ входных токов), то есть, стабильность режима, и высокий коэффициент усиления (Вс ) дифференциальной составляющей входного тока, причем, величина выходного тока ограничена только электрической прочностью усилительных транзисторов и напряжением питания. Предлагаемый дифференциальный усилитель за счет введения первого и второго токоиэмерительных резисторов, первого и второго резисторов обратной связи и источника тока смещения обеспечивает высокую стабильность режима, высокий коэффициент (Bc ) усиления и отсутствие принципиальных ограничений на величину максимального выходного тока, а также способен работать при максимальном напряжении питания всего 0,9 В, что позволяет использовать его для построения двухтактных усилителей тока, в том числе низковольтных и в интегральном исполнении. Формула изобретения Дифференциальный усилитель тока, содержащий первый и второй транзисторы, база и коллектор каждого из которых явля15 ются соответственно входом и выходом дифференциального усилителя тока, первый и второй токоизмерительные транзисторы и первый и второй транзисторы обратной связи, коллекторы которых под20 ключены к базам соответственно первого и второго транзисторов, а базы — к коллектору и базе первого и соответственно второго токоизмерительных транзисторов, о т л ич а ю шийся тем, что введены первый и 26 второй токоизмерительные резисторы, включенные между общей шиной и эмиттерами соответственно первого и второго токоизмерительных транзисторов, первый и второй резисторы обратной связи, включен30 ные между общей шиной и змиттерами соответственно первого и второго транзисторов обратной связи, источник тока смещения, включенный между шиной питания и коллектором первого и второго 35 токоизмерительных транзисторов, эмиттеры которых подключены к эмиттерам первого и второго транзисторов. 1838876 Составитель И.Водяхина Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар Редактор Н,Егорова Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Эаказ 2928 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
