Усилитель тока

 

Использование: в радиотехнике, в измерительной технике, технике связи, вычислительной технике. Сущность изобретения: уменьшение входного сопротивления достигается тем, что в усилителе тока, содержащем транзисторы (Т) 1 - 4, транзисторы 3 и 4 выполнены с дополнительными вторыми эмиттерами, соединенными с выходом введенного генератора 5 тока. Положительный эффект обусловлено дополнительным падением напряжений на база-эмиттерных переходах первых эмиттеров Т 3 и Т 4, которое будучи равным по абсолютной величине и обратным по знаку падению напряжений на база-эмиттерных переходах Т 1 и Т 2, обеспечивает компенсацию последнего. В результате напряжение на входе усилителя тока неизменно во всем диапазоне изменений входных токов, что соответствует нулевому входному сопротивлению усилителя. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в измерительной технике, технике связи, вычислительной технике.

Цель изобретения - уменьшение входного сопротивления усилителя тока.

На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого усилителя тока; на фиг. 2 показано распределение токов в усилителе при его работе.

Усилитель тока содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 транзисторы и генератор 5 тока.

Работа предложенного усилителя тока рассматривается при следующих условиях: все транзисторы идентичны, в том числе площади эмиттеров двухэмиттерных транзисторов 3 и 4 одинаковы и равны площадям эмиттеров транзисторов 1 и 2, токи базы транзисторов пренебрежимо малы по сравнению с их коллекторными токами, транзисторы работают на частотах много меньших f - граничной частоты коэффициента передачи транзисторов по току в схеме с общей базой .

Первоначально подаются напряжение смещения, ток генератора 5 и входной ток такой величины, чтобы вывести все транзисторы в активный режим. При этом постоянная составляющая I02 тока, протекающего в цепях вторых эмиттеров транзисторов 3 и 4, равна половине тока генератора тока 5, постоянная составляющая тока, протекающего в цепях первых эмиттеров транзисторов 3 и 4, равна постоянной (синфазной) составляющей I01входного тока, а постоянная составляющая эмиттерных токов транзисторов 1 и 2 равна сумме токов I01 и I02.

Напряжение на входе предложенного усилителя тока равно (см. фиг. 2): Uвх=U+U-U+U (1) где U, U - база-эмиттерные напряжения в цепях соответственно первого и второго эмиттеров транзистора 3; U, U - база-эмиттерные напряжения соответственно в цепях первого и второго эмиттеров транзистора 4.

Выразив базо-эмиттерные напряжения транзисторов через их эмиттерные токи с помощью уравнения Эберса-Молла с точностью до значения обратного тока эмиттерного p-n-перехода IS, запишем (1) в следующем виде: Uвх=-т ln + т ln - т ln + + т ln = т ln , (2) где iвх - дифференциальная составляющая входного тока; i1 - переменный ток, протекающий в цепи вторых эмиттеров транзисторов 3 и 4; т - температурный потенциал.

Найдем значение тока i1. В соответствии с вторым законом Кирхгофа, сумма напряжений в замкнутом контуре база-эмиттер транзистора 2, база-второй эмиттер транзистора 3, второй эмиттер-база транзистора 4, эмиттер-база транзистора 1, равна нулю U+U-U-U=0, (3) где U, U - база-эмиттерные напряжения транзисторов 1 и 2 соответственно.

Представим база-эмиттерные напряжения в выражении (3) с помощью уравнения Эберса-Молла n ln - тln - (4) Преобразовав выражение (4), получим
1+ 1- =1- 1+ . (5)
Соотношение (5) позволяет выразить i1 через iвх
i1= iвх (6)
Подставляя выражение (6) в выражение (2), получим
Uвх= т ln = т ln1= 0 (7)
Таким образом, напряжение на входе предложенного усилителя тока не зависит от величины входного тока и в пределах принятых допущений равно нулю, что соответствует нулевому входному сопротивлению усилителя.

Коэффициент передачи по току усилителя равен
K= = =1+ . (8)
Таким образом, предложенный усилитель тока выгодно отличается от прототипа тем, что при прочих равных условиях (коэффициент усиления, количество транзисторов, диапазон рабочих частот, потребляемая мощность) имеет пониженное входное сопротивление.


Формула изобретения

УСИЛИТЕЛЬ ТОКА, содержащий первый и второй транзисторы, коллекторы которых являются соответствующими выходами усилителя тока, базы - входом для подачи напряжения смещения, третий и четвертый транзисторы, при этом коллектор третьего и база четвертого транзисторов соединены с эмиттером первого транзистора, коллектор четвертого и база третьего транзисторов соединены с эмиттером второго транзистора, причем эмиттеры третьего и четвертого транзисторов являются соответствующими входами усилителя тока, отличающийся тем, что третий и четвертый транзисторы выполнены двухэмиттерными, при этом вторые эмиттеры соединены с выходом введенного генератора тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для получения на выходе сигнала, пропорционального линейной комбинации двух входных сигналов, логарифмирования, интегрирования полученного сигнала и других целей

Изобретение относится к телевизис-нной технике

Изобретение относится к усилительной технике

Изобретение относится к радиотехнике

Изобретение относится к оэдиэтемжке Цель изобретения пэчышение быстроде-i ствия

Изобретение относится к радиотех нике

Усилитель // 1608781
Изобретение относится к радиотехнике

Изобретение относится к радиотехнике

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться как мощный выходной каскад в составе усилителей низкой частоты, постоянного тока, видеоусилителей, в различных преобразователях, в измерительной аппаратуре, в выходных или предвыходных каскадах радиопередающих устройств в диапазоне до 10 МГц

Изобретение относится к электронной технике

Изобретение относится к области приемников изображения, построенных на КМОП транзисторах, и может быть использовано в матрицах фотоприемников, предназначенных для фотоаппаратов, web-камер, мобильных телефонов и других устройств

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве функционального узла различных устройств усиления аналоговых сигналов, в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения (например, операционных усилителях (ОУ), компараторах)

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве функционального узла различных устройств усиления аналоговых сигналов, в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения (например, операционных усилителях (ОУ), стабилизаторах напряжения, компараторах)

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве функционального узла различных устройств усиления аналоговых сигналов, в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения (например, операционных усилителях (ОУ), стабилизаторах напряжения, компараторах)
Наверх