Избирательный усилитель

Авторы патента:

Дворников Олег Владимирович (BY)

Крутчинский Сергей Георгиевич (RU)

Бутырлагин Николай Владимирович (RU)

Прокопенко Николай Николаевич (RU)

H03F3/45 - дифференциальные усилители

Владельцы патента RU 2519446:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") (RU)

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации. Техническим результатом является уменьшение общего энергопотребления. Избирательный усилитель содержит первый (1) входной транзистор, база которого соединена со входом (2) устройства, а коллектор соединен с выходом (3) устройства и через первый (4) частотозадающий резистор связан с первой (5) шиной источника питания, первый (6) корректирующий конденсатор, включенный по переменному току параллельно первому (4) частотозадающему резистору, второй (7) входной транзистор, коллектор которого связан со второй (8) шиной источника питания, а эмиттер подключен к эмиттеру первого (1) входного транзистора, второй (9) частотозадающий резистор, первый вывод которого соединен с базой второго (7) входного транзистора, второй (10) корректирующий конденсатор, первый вывод которого соединен с базой второго (7) входного транзистора. Второй вывод второго (10) корректирующего конденсатора подключен к выходу (3) устройства, а второй вывод второго (9) частотозадающего резистора соединен с первым (11) источником вспомогательного напряжения. 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации и т.п.

В задачах выделения высокочастотных сигналов сегодня широко используются интегральные операционные усилители со специальными элементами RC-коррекции, формирующими амплитудно-частотную характеристику резонансного типа [1, 2]. Однако классическое построение таких избирательных усилителей (ИУ) сопровождается значительными энергетическими потерями, которые идут в основном на обеспечение статического режима достаточно большого числа второстепенных транзисторов, образующих операционный усилитель [1, 2]. В этой связи весьма актуальной является задача построения избирательных усилителей, обеспечивающих выделение узкого спектра сигналов с достаточно высокой добротностью (Q) резонансной характеристики (Q=2÷10) при малом энергопотреблении.

Известны схемы ИУ на основе биполярных транзисторов, которые обеспечивают формирование амплитудно-частотной характеристики коэффициента усиления по напряжению в заданном диапазоне частот Δf=f_B-f_н[3-17]. Причем их верхняя граничная частота f_в иногда формируется инерционностью транзисторов схемы (емкостью на подложку), а нижняя f_нопределяется корректирующим разделительным конденсатором.

Ближайшим прототипом заявляемого устройства является избирательный усилитель, представленный в структуре схемы по патентной заявке US №2008/0211580, fig.7A. Он содержит первый 1 входной транзистор, база которого соединена со входом 2 устройства, а коллектор соединен с выходом 3 устройства и через первый 4 частотозадающий резистор связан с первой 5 шиной источника питания, первый 6 корректирующий конденсатор, включенный по переменному току параллельно первому 4 частотозадающему резистору, второй 7 входной транзистор, коллектор которого связан со второй 8 шиной источника питания, а эмиттер подключен к эмиттеру первого 1 входного транзистора, второй 9 частотозадающий резистор, первый вывод которого соединен с базой второго 7 входного транзистора, второй 10 корректирующий конденсатор, первый вывод которого соединен с базой второго 7 входного транзистора.

Существенный недостаток известного ИУ-прототипа состоит в том, что он не обеспечивает высокую добротность $Q \approx \frac{f_{0}}{f_{в} - f_{н}}$ амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и большой коэффициент усиления по напряжению К₀>1 на частоте квазирезонанса (f₀).

Основная задача предлагаемого изобретения состоит в повышении добротности АЧХ ИУ и его коэффициента усиления по напряжению (К₀) на частоте квазирезонанса f₀. Это позволяет в ряде случаев уменьшить общее энергопотребление и реализовать высококачественное избирательное устройство.

Поставленная задача решается тем, что в избирательном усилителе фиг.1, содержащем первый 1 входной транзистор, база которого соединена со входом 2 устройства, а коллектор соединен с выходом 3 устройства и через первый 4 частотозадающий резистор связан с первой 5 шиной источника питания, первый 6 корректирующий конденсатор, включенный по переменному току параллельно первому 4 частотозадающему резистору, второй 7 входной транзистор, коллектор которого связан со второй 8 шиной источника питания, а эмиттер подключен к эмиттеру первого 1 входного транзистора, второй 9 частотозадающий резистор, первый вывод которого соединен с базой второго 7 входного транзистора, второй 10 корректирующий конденсатор, первый вывод которого соединен с базой второго 7 входного транзистора, предусмотрены новые элементы и связи - второй вывод второго 10 корректирующего конденсатора подключен к выходу 3 устройства, а второй вывод второго 9 частотозадающего резистора соединен с первым 11 источником вспомогательного напряжения.

Схема усилителя-прототипа показана на чертеже фиг.1. На чертеже фиг.2 представлена схема заявляемого устройства в соответствии с п.1 формулы изобретения.

На чертеже фиг.3 представлена схема заявляемого ИУ в соответствии с п.2 формулы изобретения, а на чертеже фиг.4 - в соответствии с п.3 формулы изобретения.

На чертеже фиг.5 представлена схема заявляемого ИУ в соответствии с п.4 формулы изобретения, а на чертеже фиг.6 - в соответствии с п.5 формулы изобретения.

На чертеже фиг.7 представлена схема заявляемого ИУ в соответствии с п.6 формулы изобретения, а на чертеже фиг.8 - в соответствии с п.7 формулы изобретения.

На чертеже фиг.9 представлена схема ИУ фиг.6 в элементном базисе техпроцесса АБМК_1_3 (г.Минск) в среде компьютерного моделирования PSpice.

На чертеже фиг.10 приведена логарифмическая амплитудно-частотная (ЛАЧХ) и фазо-частотная (ФЧХ) характеристики ИУ фиг.9 в диапазоне частот от 10 кГц до 10 ГГц при Rvar=22кОм, Cvar=1 фФ, Rvar2=610 Ом, Cvar3=20 пФ, Cvar2=9 пФ.

На чертеже фиг. 11 показана ЛАЧХ ИУ фиг.9 при значениях сопротивления Rvar2, изменяющегося в диапазоне от 540 Ом до 600 Ом.

Избирательный усилитель фиг.2 содержит первый 1 входной транзистор, база которого соединена со входом 2 устройства, а коллектор соединен с выходом 3 устройства и через первый 4 частотозадающий резистор связан с первой 5 шиной источника питания, первый 6 корректирующий конденсатор, включенный по переменному току параллельно первому 4 частотозадающему резистору, второй 7 входной транзистор, коллектор которого связан со второй 8 шиной источника питания, а эмиттер подключен к эмиттеру первого 1 входного транзистора, второй 9 частотозадающий резистор, первый вывод которого соединен с базой второго 7 входного транзистора, второй 10 корректирующий конденсатор, первый вывод которого соединен с базой второго 7 входного транзистора. Второй вывод второго 10 корректирующего конденсатора подключен к выходу 3 устройства, а второй вывод второго 9 частотозадающего резистора соединен с первым 11 источником вспомогательного напряжения.

На чертеже фиг.3, в соответствии с п.2 формулы изобретения, в качестве первого 1 входного транзистора используется полевой транзистор с управляющим р-n переходом, затвор которого эквивалентен базе транзистора 1, исток его эмиттеру, сток - коллектору, причем в качестве первого 11 источника вспомогательного напряжения используется потенциал второй 8 шины источника питания, а источник входного напряжения 12 включен между входом 2 устройства и второй 8 шиной источника питания.

На чертеже фиг.4, в соответствии с п.3 формулы изобретения, вход 2 устройства связан со второй 8 шиной источника питания через третий 13 частотозадающий резистор, источник входного напряжения 14 подключен ко входу 2 устройства через третий 15 корректирующий конденсатор, причем в качестве первого 1 входного транзистора применяется полевой транзистор с управляющим р-n переходом, затвор которого эквивалентен базе транзистора 1, исток - его эмиттеру, сток - коллектору, а в качестве первого 11 источника вспомогательного напряжения используется потенциал второй 8 шины источника питания.

На чертеже фиг.5, в соответствии с п.4 формулы изобретения, в качестве источника вспомогательного напряжения 11 используется потенциал общей шины источников питания 16, источник входного напряжения 17 включен между входом 2 устройства и общей шиной источников питания 16, причем в качестве второго 7 входного транзистора используется полевой транзистор с управляющим р-n переходом, затвор которого эквивалентен базе транзистора 7, исток - эмиттеру, а сток - коллектору этого транзистора 7.

На чертеже фиг.6, в соответствии с п.5 формулы изобретения, в качестве источника вспомогательного напряжения 11 используется потенциал общей шины 16 источников питания, вход 2 устройства подключен к общей шине источников питания 16 через четвертый 18 частотозадающий резистор, источник входного напряжения 19 связан по переменному току со входом 2 устройства через четвертый 20 частотозадающий конденсатор и подключен к общей шине источников питания 16, причем в качестве второго 7 входного транзистора используется полевой транзистор с управляющим р-n переходом, затвор которого эквивалентен базе транзистора 7, исток - эмиттеру, а коллектор - стоку этого транзистора 7.

На чертеже фиг.7, в соответствии с п.6 формулы изобретения, источник входного напряжения 21 связан со входом 2 устройства через пятый 22 разделительный конденсатор, в качестве источника дополнительного напряжения 11 используется потенциал второй 8 шины источника питания, причем вход 2 устройства соединен с базой и коллектором первого 23 дополнительного транзистора через первый 24 дополнительный резистор, эмиттер первого 23 дополнительного транзистора соединен с эмиттером второго 25 дополнительного транзистора, коллектор второго 25 дополнительного транзистора связан со второй 8 шиной источника питания, между базой этого транзистора 25 и второй 8 шиной источника питания включен второй 26 дополнительный резистор, а коллектор первого 23 дополнительного транзистора соединен с первой 5 шиной источника питания через третий 27 дополнительный резистор.

На чертеже фиг.8, в соответствии с п.7 формулы изобретения, в исток полевого транзистора с управляющим р-n переходом, который используется в качестве второго 7 входного транзистора, включен вспомогательный двухполюсник 28, например, р-n переход.

Рассмотрим работу схемы фиг.3.

Источник входного напряжения u_вх (12) изменяет ток стока первого 1 входного транзистора. Характер стоковой нагрузки этого транзистора, образованной резисторами 4 и 9, а также конденсаторами 6 и 10 обеспечивает преобразование этого тока в выходной сигнал ИУ. При этом наличие емкостного делителя, образованного конденсаторами 6 и 10, обеспечивает функциональную зависимость этого сигнала, соответствующую частотным характеристикам избирательного усилителя.

Комплексный коэффициент передачи ИУ фиг.3 как отношение выходного напряжения (выход устройства 3) к входному напряжению u_вх (1) определяется формулой, которую можно получить с помощью методов анализа электронных схем:

$K (j f) = \frac{u_{3}}{u_{в х}} = K_{0} \frac{j f \frac{f_{0}}{Q}}{f_{0}^{2} - f^{2} + j f \frac{f_{0}}{Q}}, (1)$

где f - частота входного сигнала;

f₀ - частота квазирезонанса избирательного усилителя;

Q - добротность АЧХ избирательного усилителя;

К₀ - коэффициент усиления ИУ на частоте квазирезонанса f₀.

Причем:

$f_{0} = \frac{1}{2 π \sqrt{C_{6} C_{10} R_{4} R_{9}}}, (2)$

где С₆, С₁₀, R₄, R₉ - параметры соответствующих элементов схемы 6, 10, 4 и 9;

Добротность ИУ определяется формулой

$Q^{- 1} = D_{0} + \sqrt{\frac{C_{10}}{C_{6}}} \sqrt{\frac{R_{9}}{R_{4}}} [1 - \frac{R_{4}}{h_{11.7} + S_{1}^{- 1}}], (3)$

где h_11.7 - входное сопротивление транзистора 7 в схеме с общей базой;

$D_{0} = (\sqrt{\frac{C_{6}}{C_{10}}} + \sqrt{\frac{C_{10}}{C_{6}}}) \sqrt{\frac{R_{4}}{R_{9}}}$ - эквивалентное затухание пассивной частото-зависимой цепи;

S₁ - крутизна транзистора 1;

За счет выбора параметров элементов, входящих в формулу (3), можно обеспечить Q>>1.

Формула для коэффициента усиления К₀ в комплексном коэффициенте передачи (1) имеет вид

$K_{0} = - Q S \sqrt{R_{4} R_{9}} \sqrt{\frac{C_{10}}{C_{6}}}, (4)$

где $S \approx \frac{1}{(h_{11.7} + S_{1}^{- 1})}$ .

Из соотношения (3) следует возможность параметрической оптимизации схемы ИУ при реализации требуемой добротности. Действительно,

$Q^{- 1} = \frac{m (k^{2} + 1)}{k} + \frac{1 - R_{4} S}{m k}, (5)$

где $k = \sqrt{\frac{C_{6}}{C_{10}}}$ ; $m = \sqrt{\frac{R_{4}}{R_{9}}}$ .

При этом параметрические чувствительности

$S_{C_{6}}^{Q} = - S_{C_{10}}^{Q} = \frac{1}{2} [\frac{m (k^{2} - 1)}{k D_{p}} - \frac{S R_{4}}{m k}], (6)$

$S_{R_{4}}^{Q} = - S_{R_{9}}^{Q} = \frac{1}{2} [\frac{m (k^{2} - 1)}{k m} - \frac{1 + S R_{4}}{m k}], (7)$

$S_{S}^{Q} = - \frac{Q S R_{4}}{m k} (8)$

могут оптимизироваться по одному из критериев - суммарная чувствительность, среднеквадратическая чувствительность и т.п. Так, при минимизации среднеквадратической чувствительности

$k_{o p t} = 1,6 {(S R_{4})}_{o p t} = 2,5, (9)$

соотношение между резистивными элементами определяется из условия (5) практической реализации Q.

При условиях С₁₀=С₆=С и $h_{11.7} + S_{1}^{- 1} = R_{4}$ параметрические чувствительности основных параметров ИУ имеют следующий вид:

$S_{C_{10}}^{f_{0}} = S_{C_{6}}^{f_{0}} = S_{R_{4}}^{f_{0}} = S_{R_{9}}^{f_{0}} = - \frac{1}{2}, (10)$

$S_{C_{10}}^{Q} = S_{C_{6}}^{Q} = 0, S_{C_{10}}^{K_{0}} = - S_{C_{6}}^{K_{0}} = \frac{1}{2}, (11)$

$S_{R_{9}}^{Q} = - S_{R_{4}}^{Q} = \frac{1}{2}, S_{R_{9}}^{K_{0}} = S_{R_{4}}^{K_{0}} = \frac{1}{2} . (12)$

Это характеризует схему заявляемого ИУ в классе низкочувствительных звеньев второго порядка. В этом случае К₀=Q.

Представленные на чертежах фиг.10 - фиг.11 результаты моделирования предлагаемого ИУ подтверждают указанные свойства заявляемой схемы.

Особенность схемы фиг.3 (П2 формулы изобретения) - минимально возможное потребление тока от источника питания, а также работа с однополярным питанием.

Схема фиг.4 (ПЗ формулы изобретения) имеет дополнительное качество при однополярном питании - высокое ослабление сигнала в диапазоне низких частот.

Схема фиг.5 (П4 формулы изобретения) имеет двуполярное питание при минимальном потребляемом токе в элементном базисе АБМК_1_3 (НПО «Интеграл» г.Минск).

В схеме фиг.6 (П5 формулы изобретения) предусмотрены RC-цепи, обеспечивающие более глубокое ослабление входного сигнала в диапазоне низких частот.

Особенность схемы фиг.7 (П6 формулы изобретения) - однополярное питание и возможность реализации на p-n-р и n-p-n транзисторах аналогового базового матричного кристалла АБМК_1_3 (НПО «Интеграл», г.Минск).

В схеме фиг.8 (П7 формулы изобретения) предусмотрено дальнейшее снижение токопотребления за счет перевода полевого транзистора (технология АБМК_1_3) в микрорежим.

Таким образом, предлагаемые схемотехнические решения ИУ характеризуется более высокими значениями коэффициента усиления К₀ на частоте квазирезонанса f₀, а также повышенными величинами добротности Q, характеризующей его избирательные свойства при малом энергопотреблении.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Design of Bipolar Differential OpAmps with Unity Gain Bandwidth up to 23 GHz \ N.Prokopenko, A.Budyakov, K.Schmalz, C.Scheytt, P.Ostrovskyy \\ Proceeding of the 4-th European Conference on Circuits and Systems for Communications - ECCSC′08 / Politehnica University, Bucharest, Romania: July 10-11, 2008. - pp.50-53

2. СВЧ СФ-блоки систем связи на базе полностью дифференциальных операционных усилителей \ Прокопенко Н.Н., Будяков А.С., К.Schmalz, С.Scheytt \\ Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем- 2010. Сборник трудов / под общ. ред. академика РАН А.Л.Стемпковского. - М.: ИППМ РАН, 2010. - С.583-586

3. Патентная заявка US 2008/0012640, fig.4

4. Патент US 7.705.677, fig.2

5. Патент US 6.396.346

6. Патент US 5.767.542, fig.2, fig.3

7. Патент US 6.690.231, fig.6

8. Патент US 6.624.699

9. Патент US 6.198.348, fig.2

10. Патент ЕР 1.480.333, fig.1, fig.17

11. Патент JP 2010-28311

12. Патент WO 03094344, fig.3

13. Патентная заявка US 2003/0206062, fig.3, fig.4

14. Патентная заявка US 2006/0125561, fig.1

15. Патент WO 2009/029284

16. Патентная заявка US 2007/0146070, fig.1

17. Патентная заявка US 2010/0013557.

1. Избирательный усилитель, содержащий первый (1) входной транзистор, база которого соединена со входом (2) устройства, а коллектор соединен с выходом (3) устройства и через первый (4) частотозадающий резистор связан с первой (5) шиной источника питания, первый (6) корректирующий конденсатор, включенный по переменному току параллельно первому (4) частотозадающему резистору, второй (7) входной транзистор, коллектор которого связан со второй (8) шиной источника питания, а эмиттер подключен к эмиттеру первого (1) входного транзистора, второй (9) частотозадающий резистор, первый вывод которого соединен с базой второго (7) входного транзистора, второй (10) корректирующий конденсатор, первый вывод которого соединен с базой второго (7) входного транзистора, отличающийся тем, что второй вывод второго (10) корректирующего конденсатора подключен к выходу (3) устройства, а второй вывод второго (9) частотозадающего резистора соединен с первым (11) источником вспомогательного напряжения.

2. Избирательный усилитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве первого (1) входного транзистора используется полевой транзистор с управляющим р-n переходом, затвор которого эквивалентен базе транзистора (1), исток - его эмиттеру, сток - коллектору, причем в качестве первого (11) источника вспомогательного напряжения используется потенциал второй (8) шины источника питания, а источник входного напряжения (12) включен между входом (2) устройства и второй (8) шиной источника питания.

3. Избирательный усилитель по п.1, отличающийся тем, что вход (2) устройства связан со второй (8) шиной источника питания через третий (13) частотозадающий резистор, источник входного напряжения (14) подключен ко входу (2) устройства через третий (15) корректирующий конденсатор, причем в качестве первого (1) входного транзистора применяется полевой транзистор с управляющим р-n переходом, затвор которого эквивалентен базе транзистора (1), исток - его эмиттеру, сток - коллектору, а в качестве первого (11) источника вспомогательного напряжения используется потенциал второй (8) шины источника питания.

4. Избирательный усилитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника вспомогательного напряжения (11) используется потенциал общей шины источников питания (16), источник входного напряжения (17) включен между входом (2) устройства и общей шиной источников питания (16), причем в качестве второго (7) входного транзистора используется полевой транзистор с управляющим р-n переходом, затвор которого эквивалентен базе транзистора (7), исток - эмиттеру, а сток - коллектору этого транзистора (7).

5. Избирательный усилитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника вспомогательного напряжения (11) используется потенциал общей шины (16) источников питания, вход (2) устройства подключен к общей шине источников питания (16) через четвертый (18) частотозадающий резистор, источник входного напряжения (19) связан по переменному току со входом (2) устройства через четвертый (20) частотозадающий конденсатор и подключен к общей шине источников питания (16), причем в качестве второго (7) входного транзистора используется полевой транзистор с управляющим р-n переходом, затвор которого эквивалентен базе транзистора (7), исток - эмиттеру, а коллектор - стоку этого транзистора (7).

6. Избирательный усилитель по п.1, отличающийся тем, что источник входного напряжения (21) связан со входом (2) устройства через пятый (22) разделительный конденсатор, в качестве источника дополнительного напряжения (11) используется потенциал второй (8) шины источника питания, причем вход (2) устройства соединен с базой и коллектором первого (23) дополнительного транзистора через первый (24) дополнительный резистор, эмиттер первого (23) дополнительного транзистора соединен с эмиттером второго (25) дополнительного транзистора, коллектор второго (25) дополнительного транзистора связан со второй (8) шиной источника питания, между базой этого транзистора (25) и второй (8) шиной источника питания включен второй (26) дополнительный резистор, а коллектор первого (23) дополнительного транзистора соединен с первой (5) шиной источника питания через третий (27) дополнительный резистор.

7. Избирательный усилитель по п.5, отличающийся тем, что в исток полевого транзистора с управляющим р-n переходом, который используется в качестве второго (7) входного транзистора, включен вспомогательный двухполюсник (28), например, р-n переход.

Управляемый избирательный усилитель // 2519035

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации и т.п. Технический результат - уменьшение общего энергопотребление за счет увеличения затухания входного сигнала в диапазоне низких частот при повышенной и стабильной добротности АЧХ ИУ и коэффициенте усиления по напряжению (K0) на частоте квазирезонанса f0.

Инструментальный усилитель // 2519032

Изобретение относится к области измерительной техники, радиотехники, связи. Техническим результатом является повышение коэффициента ослабления входного синфазного напряжения и исключение синфазной составляющей в выходных сигналах операционных усилителей, что позволит повысить эффективность использования их амплитудной характеристики.

Дифференциальный операционный усилитель с пассивным параллельным каналом // 2517699

Избирательный усилитель с малым током потребления для sige техпроцессов // 2515544

Изобретение относится к области радиотехники. Технический результат заключается в повышении добротности АЧХ ИУ и его коэффициента усиления по напряжению (К0) на частоте квазирезонанса f0.

Широкополосный каскодный усилитель // 2513486

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства усиления аналоговых сигналов в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения (например, широкополосных и избирательных усилителях ВЧ и СВЧ диапазонов).

Избирательный усилитель // 2507676

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации. Техническим результатом является повышение добротности амплитудно-частотной характеристики избирательного усилителя и его коэффициента усиления по напряжению на частоте квазирезонанса fo.

Избирательный усилитель // 2507675

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации. Техническим результатом является повышение добротности амплитудно-частотной характеристики избирательного усилителя и его коэффициента усиления по напряжению на частоте квазирезонанса fo.

Избирательный усилитель с парафазным выходом // 2504073

Способ достижения высокой избирательности во входных rf каскадах приемника // 2490784

Изобретение относится к схемам для улучшения избирательности входных каскадов приемников, подходящих для беспроводной связи. .

Избирательный усилитель // 2519558

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации. Технический результат - повышение добротности АЧХ ИУ и его коэффициента усиления по напряжению (К0) на частоте квазирезонанса f0,что позволяет в ряде случаев уменьшить общее энергопотребление. Избирательный усилитель содержит источник входного напряжения (1), преобразователь «напряжение-ток» (2), выходной транзистор (3), первую (4) шину источника питания, первый (5) частотозадающий резистор, первый (6) и второй (7) корректирующие конденсаторы, второй (8) и третий (9) частотозадающие резисторы, источник вспомогательного напряжения (10), отрицательную шину источника питания (11), общую шину источников питания (12), выход устройства (13), первый (14) дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, дополнительный транзистор (15) и дополнительный конденсатор (16). 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Составной транзистор // 2519563

Изобретение относится к составному транзистору, который может быть использован в качестве устройства усиления аналоговых сигналов и в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения. Технический результат заключается в повышении в 8÷10 раз верхней граничной частоты различных усилителей за счет уменьшение входной и выходной емкостей используемого в них составного транзистора. Составной транзистор содержит входной транзистор (1), база которого является базой (2), а эмиттер - эмиттером (3) составного транзистора, выходной транзистор (4), коллектор которого является коллектором (5) составного транзистора, а эмиттер соединен с коллектором входного транзистора (1), при этом в схему введен дополнительный транзистор (6), статический режим которого по току эмиттера устанавливается дополнительным источником опорного тока (7), включенным между первой (8) шиной источника питания и эмиттером дополнительного транзистора (6), причем база дополнительного транзистора (6) соединена с базой входного транзистора (1), его коллектор связан с эмиттером входного транзистора (1), а эмиттер подключен к базе выходного транзистора (4). 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Управляемый избирательный усилитель // 2520418

Изобретение относится к области радиотехники, а конкретно к управляемым избирательным усилителям. Технический результат заключается в повышении добротности АЧХ и его коэффициента усиления по напряжению на частоте квазирезонанса. Избирательный усилитель содержит источник сигнала, подключенный к базе первого входного транзистора, второй входной транзистор, первый токостабилизирующий двухполюсник, включенный между эмиттером первого входного транзистора и первой шиной источника питания, второй токостабилизирующий двухполюсник, включенный между эмиттером второго входного транзистора и первой шиной источника питания, первый корректирующий конденсатор, включенный между эмиттером первого и второго входных транзисторов, первый частотозадающий резистор, включенный между коллектором первого входного транзистора и второй шиной источника питания, второй корректирующий конденсатор, второй частотозадающий резистор. Второй корректирующий конденсатор включен между базой второго входного транзистора и коллектором первого входного транзистора, второй частотозадающий резистор включен между базой второго входного транзистора, связанной с выходом устройства и общей шиной источников питания, причем параллельно второму частотозадающему резистору включен по переменному току дополнительный корректирующий конденсатор. 8 ил.

Мультидифференциальный операционный усилитель // 2523124

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства усиления аналоговых сигналов, в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения. Техническим результатом является повышение входных сопротивлений для дифференциального и синфазного сигналов по двум из четырех входов ОУ. В мультидифференциальном операционном усилителе в качестве первого (5) и второго (8) выходных транзисторов используются первый и второй полевые транзисторы с управляющим р-n-переходом, затворы которых соответствуют базе, стоки - коллекторам, а истоки - эмиттерам соответствующих первого (5) и второго (8) выходных транзисторов, причем коллектор первого (1) входного транзистора связан со второй (10) шиной источника питания, сток второго (8) выходного полевого транзистора связан с первой (7) шиной источника питания, выход второго (9) токового зеркала подключен к выходу устройства (11), затвор первого (5) выходного полевого транзистора соединен со вторым (12) неинвертирующим входом устройства, а затвор второго (8) выходного полевого транзистора соединен со вторым (13) инвертирующим входом устройства. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Избирательный усилитель с расширенным частотным диапазоном // 2525744

Изобретение относится к области радиотехники, а конкретно к управляемым избирательным усилителям. Технический результат заключается в расширение частотного диапазона избирательного усилителя. Избирательный усилитель содержит основной операционный усилитель, между выходом и инвертирующим входом которого включен первый частотозадающий резистор, первый и второй частотозадающие конденсаторы, включенные последовательно между выходом основного операционного усилителя и его инвертирующим входом, второй частотозадающий резистор, первый вывод которого соединен с общим узлом последовательно включенных первого и второго частотозадающих конденсаторов, источник входного напряжения, связанный со вторым выводом второго частотозадающего резистора. Источник входного напряжения связан со вторым выводом второго частотозадающего резистора через дополнительный инвертирующий каскад, неинвертирующий вход которого соединен с инвертирующим входом основного операционного усилителя. 10 ил.

Управляемый усилитель и аналоговый смеситель сигналов // 2530259

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в радиоприемных устройствах, фазовых детекторах и модуляторах, а также в системах умножения частоты. Достигаемый технический результат: получение на выходе не только амплитудных изменений выходного сигнала под действием управляющего напряжения, но и его фазы, что позволяет подавить основные гармоники. Управляемый усилитель и смеситель аналоговых сигналов содержит первый (1) и второй (2) источники противофазных входных напряжений, первый (3) входной транзистор, эмиттер которого через первый (4) токостабилизирующий двухполюсник связан с первым (5) источником питания, второй (6) входной транзистор, эмиттер которого через второй (7) токостабилизирующий двухполюсник связан с первым (5) источником питания, третий (8) входной транзистор, эмиттер которого связан с эмиттером четвертого (9) входного транзистора и через третий (10) токостабилизирующий двухполюсник соединен с первым (5) источником питания, дифференциальную цепь нагрузки, согласованную со вторым источником питания. 3 з.п. ф-лы, 21 ил.

Широкополосный неинвертирующий усилитель с малым уровнем нелинейных искажений и шумов // 2534972

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в качестве устройства для прецизионного усиления по мощности аналоговых сигналов, в структурах неинвертирующих усилителей и выходных каскадов различного функционального назначения, в том числе ВЧ- и СВЧ-диапазонов. Технический результат: уменьшение уровня нелинейных искажений и шумов различного происхождения в цепи нагрузки ШНУ с неинвертирующим выходным каскадом. Широкополосный неинвертирующий усилитель с малым уровнем нелинейных искажений и шумов содержит неинвертирующий выходной каскад (1), вход которого связан со входом устройства (2) и источником входного напряжения (3) через согласующий резистор (4), цепь нагрузки (5), подключенную к выходу (6) устройства, связанному с выходом неинвертирующего выходного каскада (1). Между входом (2) и выходом (6) устройства включены последовательно соединенные инвертирующий буферный усилитель (7), второй (8) и третий (9) дополнительные резисторы, причем общий узел (10) второго (8) и третьего (9) дополнительных резисторов подключен ко входу корректирующего каскада (11), токовый выход которого (12) соединен со входом неинвертирующего выходного каскада (1). 2 з.п. ф-лы, 19 ил.

Составной транзистор с малой выходной емкостью // 2536672

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в уменьшении эквивалентной выходной емкости составного транзистора. Составной транзистор с малой выходной емкостью содержит выходной транзистор, база которого связана с эмиттером входного транзистора, коллектор подключен к коллектору входного транзистора и связан с эквивалентным коллекторным выводом составного транзистора, база входного транзистора соединена с эквивалентным базовым выводом составного транзистора, а эмиттер выходного транзистора связан с эквивалентным эмиттерным выводом составного транзистора, причем между коллектором и базой выходного транзистора включена первая паразитная емкость коллектор-база, а между коллектором и базой входного транзистора включена вторая паразитная емкость коллектор-база, причем база выходного транзистора связана с эмиттером входного транзистора через неинвертирующий усилитель тока. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

Управляемый избирательный усилитель // 2543298

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может использоваться в устройствах фильтрации радиосигналов, телевидении, радиолокации и т.п. Техническим результатом является уменьшение общего энергопотребления за счет повышения добротности АЧХ ИУ и его коэффициента усиления по напряжению (K0) на частоте квазирезонанса f0. Управляемый избирательный усилитель содержит источник входного напряжения (1), выходной транзистор (2), источник вспомогательного напряжения (3), первый (4) и второй (5) частотозадающие резисторы, первую (6) шину источника питания, первый (7) корректирующий конденсатор, второй (8) корректирующий конденсатор, цепь установления статического режима (9) выходного транзистора (2), вторую (10) шину источника питания, первый (12), второй (13) и третий (15) дополнительные транзисторы, первый (14) и второй (16) токостабилизирующие двухполюсники. Выход устройства (11) связан с общим узлом последовательно соединенных первого (4) и второго (5) частотозадающих резисторов. 12 ил.

Токовое зеркало с пониженным выходным напряжением // 2543313

Изобретение относится к области радиотехники и электроники и может быть использовано в качестве источника тока или высокоомной нагрузки усилителя в структуре аналоговых микросхем и блоков различного функционального назначения. Достигаемый технический результат - повышение точности передачи тока при сохранении высокого выходного сопротивления и низкого выходного напряжения. Токовое зеркало с пониженным выходным напряжением содержит первый и второй входные МОП-транзисторы, включенные последовательно между шиной питания и входом токового зеркала, а также первый и второй выходные МОП-транзисторы, включенные последовательно между шиной питания и выходом токового зеркала, истоки и изолирующие карманы первого входного и первого выходного МОП-транзисторов соединены с шиной питания, а затворы всех МОП-транзисторов и изолирующие карманы второго входного и второго выходного МОП-транзисторов подключены к входу токового зеркала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.