Дифференциальный усилитель

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 12.02.81 (21) 3249115/18-09 с присоединением заявки И (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.82. Бюллетень»44

Дата опубликования описания 30.11.82 (5 l ) M. Кл.

H 03 .F 3/45 судерстееный квинтет

СССР по делаи кзобретеиий н открытий (53) УЙК 621 3У5.. 024 (088. 8) L

О.С.Андреев, Б.А.Бохонко, В.A.Êàëûíþê и й.И.Корытный (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛ6НЫИ УСИЛИТЕЛ6

Изобретение относится к электронной технйке и может использоваться в радиотехнических установках различного назначения.

Известен дифференциальный.усилитель, содержащий первый и второй биполярные транзисторы разного типа проводимости, коллекторы которых подключены к входам соответственно первого и второго транзисторных гене1о раторов тока, выходы которых обьединены и являются одним из выходов дифференциального усилителя, а также третий и четвертый полевые транзисторы разного типа проводимости, затворы, которых обьединены и являются одним из входов дифференциального усилителя, и третий и четвертый генераторы тока (1 $.

Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость, поскольку входные сопротивления по каждому из входов дифференциального усилителя значительно отличаются

2 друг от друга, что приводит к раз.личию в коэффициентах передачи сигнала по инвертирующему и неинвертирующему входам усилитеяя. Это снижает коэффициент ослабления входных синфазных напряжений, т.е. помехоустойчивость известного устройства.

Цель изобретения — повыщение помехоустойчивости путем повыщения коэффициента ослабления входных син- фазных напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в дифференциальном усилителе третий и четвертый генераторы тока выполнены в виде транзисторных генераторов тока, выходы .которых обьединены и являются другим выходрм дифференциального усилителя, а их входы подключены к стокам соответственно третьего и четвертого полевых транзисторов, истоки которых соединены с эмиттерами соответствен но второго и первого биполярных транзисторов, при этом базы первого

97832 0

3 и второго биполярных транзисторов объединены и являются другим входом дифференциального усилителя.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого дифференциального усилителя, . Дифференциальный усилитель содержит первый и второй биполярный транзисторы 1 и 2 разного типа проводимости, третий и четвертый полевые >g транзисторы 3 и 4 разного типа проводимости, первый, второй, и четвертый транзисторные генераторы 5-8 тока.

Дифференциальный усилитель работа- 1з ет следующим образом, При отсутствии сигнала на входе

Вх. устройства отсутствует разность потенциалов между входными электродами транзисторов 1 (2 ) и 4 (3 ). о

Бсли хоть один из этих транзисторов является полевым (с р-переходом или с изолированным затвором и встроенным каналом ), то в усилительном плече протекает сквозной начальный ток. 5

Сквозной ток протекает через последовательно включенные по постоянному току транзисторы 1 (2 ) и 4 (3 ) и поступает на входы транзисторных генераторов 5 и 8 (6 и 7 ) тока, вытекаю- о щего и втекающего, выходные токи которых поступают на выход Вых.схемы.

При абсолютной идентичности усилительных плечей дифференциального усилителя выходные токи транзисторных гене- З раторов 5 (7 ) вытекающего тока равны выходным токам транзисторных генера торов 6 (8 ) втекающего тока и компенсируют друг друга. Поэтому напряжение на выходе Вых.схемы равно нулю.щ

Подаваемые на вход Вх.устройства синфазные напряжения не приводят к появлению разности потенциалов между входными электродами транзисторов

1 (2 ) и 4 (3 ) и поэтому не изменяют состояния схемы. Дифференциальный сигнал, подаваемый на вход Вх. устройства, приводит к появлению разности потенциалов между входными электродами транзисторов 1 (2 ) и 4 (3 )

В связи с тем,. что входные электроды одного типа проводимости первого усилительного плеча соединены с входными электродами транзисторов другого типа проводимости второго усилительного плеча, то один и тот же дифференциальный сигнал приводит в одном плече к увеличению. сквозно4 го тока, а в другом плече - к умень. шению сквозного тока.

Аналогичным образом изменяются и выходные токи транзисторных генераторов 5-8 вытекающего и втекающего тока, что приводит к появлению выходного тока устройства и напряжения на его выходе Вых.

В предлагаемом устройстве также

:возможна замена биполярных транзисторов 1 и 2 разного типа проводимости на соответствующие полевые.

Введение новых связей и новых элементов выгодно отличает предлагаемый дифференциальный усилитель от прототипа. Благодаря тому, что один и тот же входной сигнал поступает на транзисторы разного типа проводимости, усилитель одинаково хорошо передает как фронт спада, так и фронт нарастания сигнала. Сквозные токи, протекающие в плечах усилителя, и, следовательно, его выходной ток, как втекающий, так и вытекающий, определяются только величиной входного дифференциального сигна-. ла и крутизной входных транзисторов, а не ограничены величиной тока задающих генераторов тока. В результате обеспечивается высокая скорость нарастания выходного напряжения.

Кроме того, предлагаемое устройство содержит два одинаковых усилительных плеча, построенных на включенных последовательно по постоянному току транзистрах разного типа проводимости. Усилительные плечи идентичны, однотипны и входные электроды транзисторов в каждом плече (базы или затворы ). Это сводит к минимуму разность коэффициентов усиления по входам устройства, что повышает коэффициент ослабления синфазных напряжений. Этому способствуют также оговоренные в формуле изобретения связи между входными транзисторами и транзисторными генераторами тока.

Простота реализации, высокое быстродействие, повышенная помехоустойчивость позволяют использовать предлагаемый дифференциальный усилитель для построения быстродействующих операционных усилителей в усилителях выборки и хранения, в преобразователях данных и других быстродействующих устройствах. Использо-. вание предлагаемого технического решения приведет к значительному экономическому Эффекту.

Составитель И.Водяхина

Редактор А.Власенко Техред С,Мигунова Корректор M Демчик. Заказ 9239/73 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 97832 формула изобретения

Дифференциальный усилитель, содержащий первый и второй биполярные транзисторы разного типа проводимости,э коллекторы которых подключены к входам соответственно первого и второго транзисторных генераторов тока, выходы которых объединены и являются одним из выходов дифференциального усилителя, а также третий и четвертый полевые транзисторы разного типа проводимости, затворы которых объединены и являются одним из входов дифференциального усилителя, и третий S и четвертый генераторы тока, о т л ич а ю шийся тем, что,с целью повышения помехоустойчивости путем повышения коэффициента ослабления входных синфазных напряжений, тре0 6 тий и четвертый генераторы тока выполнены в виде транзисторных генераторов тока, выходы которых объединены и являются другим выходом дифференциального усилителя, а их входы подключены к стокам соответственно третьего и четвертого транзисторов, истоки которых соединены с эмиттерами соответственно второго и первого биполярных транзисторов, при этом базы первого и второго биполярных транзисторов объединены и являются другим входом дифференциального усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

8 598215, кл. H 03 F.3/45, опублик.

15.03 78.