Дифференциальный усилитель

 

О П И С А Н И Е („)987794

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советски к

Социалистических

Республик

К АВТО РСКОеееУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 28.05.80 (21) 2935975/18-09 с присоединением заявки М (53)М. Кд.

Н 03 F 3/" 5 (23)Приоритет

Геаудерстееииый криитет

СССР

Опубликовано 07.01.83 ° Бюллетень ¹ 1 вв делен нзебретеннй н етерытий (53) УД6(621. 375.. 024(088. 8) Дата опубликования описания 07.01.83

Ю.И.Белоносов, Б.И.Бороздин, А....Ильянок.и В. (" ° .„ 1: ° (72) Авторы изобретения

3 т (7l) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике.

Известен дифференциальный усилитель с несимметричным входом, выполненный на первом и втором транзисторах, эмиттерные цепи которых объединены и через первый генератор .тока подключены к отрицательной шине источника питания, база первого тран-. зистора является входом дифференциального усилителя, коллектор подключен к положительной шине источника питания, коллектор второго транзистора соединен через второй генератор тока с положительной ниной источника питания, а также с базой третьего транзистора, включенного по схеме с общим коллектором, эмиттер которого является выходом дифференциаль20 ного усилителя и подключен через пер вую цепь обратной связи к базе второго транзистора, а также содержащий третий генератор-тока, один вы2 вод которого соединен с отрицательной шиной источника питания f lf.

Известный дифференциальный усилитель позволяет получить кусочнолинейную характеристику, однако точность этой характеристики низкая..

Цель изобретения — повышение точности кусочно-линейной характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в дифференциальный усилитель введены l1 дополнительных транзисторов, коллекторы которых объединены и подключены к коллектору второго -транзистора, а эмиттеры также объединены и подключены к эмиттеру второго транзистора,(и-1) цепей обратной связи и резистивный делитель напряжения с(и -1) отводами, включенный между эмиттером третьего транзистора и другим выводом третьего генератора тока, при этом база каждого из дополнительных транзисторов, кроме le--го, через соответствующую цепь обратной

Формула изобретения

? (l4s + Р <) " 0вд Ко

К,1- К

3 98779 связи подключена к одноименному вы воду резистивного делителя напряжения, а база 1<-го дополнительного транзистора соединена с другим выводом третьего генератора тока., На фиг. 1 представлена принципиальна» электрическая схема предлагаемого дифференциального усилителя (И=3); нафиг. 2- то><е, И=1; на фиг. 3 - зависимостьУ1 1, от Увx при И=3; нафиг. 4- тоже, и=1, Дифференциальный усилитель при

11 = 3. содержит первый 1, второй 2 и третий 3 транзисторы, первый 4, второй 5 и третий 6 генераторы тока, а также транзисторы 7-9, цепи 10-12 об ратной связи и резисторы 13- l5.

Дифференциальный усилитель работает следующим образом.

В исходном состоянии при напр»же- 2о нии источника входного <.<гнала равном нулю первый 1 и второй 2 транзисторы открыты, напряжение на выходной клемме равно нулю. Транзисторы 7-9 закрыты. При малом входном сигнале 25 коэффициент передачи К дифференциального усилителя определяется соотношением резисторов в цепи 10 обратной связи.

При увеличении входного сигнала 50 до величины равной У

I 6 к1Ъ

)

bxj Ко к4 где К,< - коэффициент передачи цепи 11 обратной связи/ 35 транзистор 7 открывается, а тран" зистор 2 закрывается, что соответствует точке перегиба на фиг. 3. При этом путем перераспределения токов, задаваемых первым 4 и вторым 5 генера-до торами тока, между открывающимся транзистором 7 и закрывающимся транзистором 2 характеристика коэффициента передачи в точке перегиба максимально приближается к- идеальной.

При увеличении амплитуды напряжения входного сигнала до0щ начинает открываться транзистор 8 и запираться транзистор 7. На фиг. 3 это соответствует второй точке перегиба. При этом где К - коэффициент передачи цепи 12 обратной связи.

Последующее изменение коэффициента передачи дифференциального усилителя осуществляется при достижении ве4 4, личины амплитуды напряжения входного сигнала Uex 6 +R + R< " а.1 "ex 1

AX+ К -1 2.

Таким. образом, каждый участок кусочно-линейной характеристики определяется своим коэффициентом передачи цепи обратной связи: первый - К второй - К<, третий - К и четвертый — 1.

При И дополнительных транзисторах и (и +1 ) участках характеристики

<1 А " "ии- и-2 ""ью-ъ и-ъ". ""в 4о

ЯМ (И-<

Когда число введенных транзисторов n=l, то изменение коэффициента передачи дифференциального усилителя на первом участке фиг. 4, необходимо изменить соотношение величин резисторов цепи обратной связи, а для изменения noporoeoro напряжения (/ „„ можно изменить как резистор делителя, так и 1 источника 6 тока. Малая величина 1. нежелательна, так как в этом слуйае базовый ток дополнительного транзистора влияет на величифМ

Таким образом, предлагаемая схема усилителя позволяет получить кусочно-линейную характеристику с (и+

+1) с числом различных коэффициентов передачи, причем точность такой характеристики из-за определенного включения дополнительных транзисторов повышается, т.е. характеристика близка к идеальной.

Кроме того, так как усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью, то в отличие от прототипа он имеет более высокую стабильность и линейность коэффициента переда чи .

Дифференциальный усилитель с несимметричным входом, выполненный на первом и втором транзисторах, эмиттерные цепи которых объединены и через первый генератор тока подключены к отрицательной шине источника питания, база первого транзистора является входом дифференциального усилителя, коллектор подключен к положительной шине источника питания, коллектор второго транзистора сое9877

5 динен через второй генератор тока с положительной шиной источника питания, а также с базой третьего тран:зистора, включенного по схеме с общим коллектором, эмиттер которого является выходом дифференциально о усилителя и подключен через первую цепь обратной связи к базе второго транзистора, а также содержащий третий генератор тока, один вывод ко- в торого соединен с отрицательной шиной источника питания, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности кусочно-линейной характеристики коэффициента передачи, $$ введены И. дополнительных транзисторов, коллекторы которых объединены и подключены к коллектору второго .транзистора, а эмиттеры также объеди94 6 иены и подключены к эмиттеру второго транзистора, (n-l} цепей обратной связи и реэистивный делитель напряжения с (n-1) отводами, включенный между эмиттером третьего транзистора и другим выводом третьего генератора тока, при этом база каждого из дополнительных транзисторов, кроме п-го, через соответствующую цепь обратной связи подключена к одноименному выводу резистивного делителя напряжения, а база и-го дополнительного транзистора соединена с другим выводом третьего генератора тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

"Электроника", 3972, М 3, с. 46-50.

987794

Фж1

Составитель И. Водяхина

Редактор Л. Пчелинская Техред Т.фанта Корректор В.Прохненко

Заказ

Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаи изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 илиал ППП Патент, r. жгород. ул. Проектная,