Дифференциальный усилитель

 

О П И С А Н И Е (926757

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик.

Социал истическик

Республик (6! ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 21. 12. 79 (2! ) 2859326/18-09 с присоединением заявки М (23)Приоритет. (53)M. Кл.

Н 03 Г 3/45

3Ъеударствкикый квинтет

CCCP ав делам изобретений и втирыткк

Опубликовано 07. 05. 82. Бюллетень М 17 (53) УДК 621,375.

024 (088 8) Дата опубликования описания 07. 05. 82 (72) Авторы изобретения

В.С.Рысин, В.А.Ткаченко и В.И.Филь (71) Заявитель (54) ДИффЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться при раз работке операционных усилителей,компараторов и других устройств аналоговой техники в интегральном полупроводниковом исполнении. е

Известен операционный усилитель на биполярных транзисторах, содержащий дифференциальный каскад на двух транзисторах р-п-р типа проводимости с несимметричным выходом и с резисторами обратной связи и генератором тока в эмиттерных цепях, причем базы транзисторов дифференциального каскада подключены к эмиттерам соответственно первого и второго входных транзисторов и-р-и типа проводимости, в эмиттерные цепи которых включены транзисторы и-р-и типа проводимости отражателя тока, базы которых объединены и соединены через

I генератор тока с одной из шин источника питания, а через транзистор в диодном включении — с другой шиной источника питания (13 .

Однако завышенные входные токи известного усилителя, ограниченное быстродействие, а также ограничения, накладываемые на нижнее значение коэффициента усиления тока р-и-р транзисторов для обеспечения работоспособности усилителя, ограничивают область его применения.

1О

Цель изобретения — уменьшение входных токов и увеличение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что. в дифференциальный усилитель, 15 содержащий дифференциальный каскад на двух транзисторах р-п-р типа проводимости с несимметричным выходом и с резисторами обратной связи и

20 генератором тока в эмиттерных цепях, причем базы транзисторов дифференциального каскада подключены к эмиттерам соответственно первого и второго входных транзисторов

Формула изобретения

3 Ч267

Tl-p-и типа проводимости, в эмиттерные цепи которых включены транзисторы и-р-и типа проводимости отражателя тока, базы которых объединены и соединены через генератор тока с одной иэ шин источника питания, а через транзистор в диодном включении - с другой шиной источника питания, введен дополнительный транзистор р-и-р типа проводимости, база so которого подключена к точке соединения баз транзисторов отражателя тока„ эмиттер - к соответствующей шине источника питания через дополнительный генератор тока, а коллектор - непосредственно к другой шине источника питания.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит дифференциальный каскад на двух транзисторах 1 и 2

p-n-p типа проводимости, резисторы

3 и 4 обратной связи, генератор 5 тока, первый и второй входные транзисторы 6 и 7 n-p-n типа проводимости, транзисторы 8 и 9 и-р-и типа проводимости отражателя тока, генератор 10 .транзистор 11 в диодном включении, дополнительный транзистор 12

p-n-p типа проводимости, дополнительный генератор 13 тока.

Коллекторные токи транзисторов 8 и 9 не являются постоянными, а зависят от коэффициента усиления тока .

35 . В дополнительного транзистора 12 р-и-р типа проводимости следующим образом:

11Ъ

ia i9 l1,0+ ) где В,> - статический коэффициент уси- 40 ления тока транзистора 12 р-и-р типа проводимости; и i токи генераторов 10 и 13 о соответственно.

Если учесть, что при интегральном 4S полупроводниковом исполнении транзисторы одного типа проводимости имеют хорошую идентичность по коэффициенту усиления тока, то, обозначая коэффициент усиления тока р-и-р тран- щ зисторов В, эмиттерные токи входных транзисторов 6 и 7 определяют следующим образом:

1 . is з6 9 0 В+Т "ъ 2 где 2 > - ток генератора 5, Из этого выражения нетрудно установить, что соответствующим выбором

57 4 токов генераторов 5 и 13 можно о6еспечить нужное быстродействие и работоспособность усилителя при любых значениях коэффициента усиления тока В р-и-р транзисторов, а выбором тока генератора 10 обеспечить нужное значение эмиттерных токов транзисторов 1 и 2, и следовательно, обеспечить нужные входные токи всего усилителя.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить эмиттерные токи входных транзисторов, а, следовательно, и входные токи операционного усилителя по сравнению со схемой известного устройства, не ухудшая быстродействия.

Аналогично можно показать, что имеется возможность увеличить быстродействие такой схемы эа счет увеличения тока генератора 5 без увеличения входных токов усилителя.

Дифференциальный усилитель, содержащий дифференциальный каскад на двух транзисторах р-и-р типа проводимости с несимметричным выходом и с резисторами обратной связи и генератором тока в эмиттерных цепях, причем базы транзисторов дифференциального каскада подключены к эмиттерам соответственно первого и второго входных транзисторов и-р-и типа проводимости,в эмиттерные цепи которых включены транзисторы и-р-и типа проводимости отражателя тока, базы которых объединены и соединены через генератор тока с одной иэ шин источника питания, а через транзистор в диодном включений — с другой шиной источника питания отличающийся тем, что, с целью уменьшения входных токов и увеличения быстродействия усилителя, введен дополнительный транзистор р-и-р типа проводимости, база которого подключена к точке соединения баз транзисторов отражателя тока, эмиттер — к соответствующей шине источника питания через дополнительный генератор тока, а коллектор — непосредственно к другой шине источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Анароговые и цифровые интегральные схемы. Под ред. С.В.Якубовского. М., "Совет ское радио", 1979, с. 215, ИС 140УД6 (прототип).

92б757

Составитель И.Водяхина

Редактор С.Крупенина Техред Т. Маточка

Корректор И. Мус ка

Заказ 2997/46 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, óë.Проектная,