Усилитель

 

УСИЛИТЕЛЬ, содержатций выходной транзистор и транзистор динамической нагрузки, имеющие разную структуру, включенные по схеме с общим эмиттером, с соответственно первым и вторым резисторами в змиттерных цепях, коллекторы которых объединены и являются выходом услителя, при этом база выходного транзистора через третий резистор подключена к t т первой шине источника питания, соединенной с общей шиной, а база транзистора динамической нагрузки через параллельно соединенные четвертый резистор и первый конденсатор - .к второй шине источника питания, а также управляющий транзистор, первый выходной злектрод которого соединен с базой транзистора динамической нагрузки , второй конденсатор и пятый .резистор, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания в область инфранизких частот и повышения стабильности, управляющий транзистор вьтолнен полег вым, его управляющий вход является входом усилителя и через пятый реО ) зистор соединен с первой шиной источника питания, а второй выходной электрод - с базой выходного транзистора и Через второй конденсатор с первой шиной источника питания. tniat. 9fZ о д VI Лм -О ff (/ч/т

СОЮЗ COBKTCHMX

ОД.И !

РЕСПУБЛИК

6Ю (И) ущ) Н 03 F 3/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fib ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2911696/18-09 (22) 14.04.80 (46) 07.08.84. Бюл. У 29 (72). Å.В. Алимова н О.В; Алимова (53) 621.375.024(088.8) (56) 1. Ложников А.П., Сонин Е.Н.

Каскадные схемы на транзисторах.

М., "Энергия"„ 1969, с. 48, 2. Авторское свидетельство СССР

Ф 230883, кл. Н 03 F 3/42, 29.07.66 (прототип). (54) (57) УСИЛИТЕЛЬ, содержащий выходной транзистор и транзистор дина" мической нагрузки, имеющие разную структуру, включенные по схеме с общим эмиттером, с соответственно первым и вторым резисторами в эмиттерных цепях, коллекторы которых объединены и являются выходом услителя, при этом база выходного транзистора через третий резистор подключена к первой шине источника литания, соединенной с общей шиной, а база транзистора динамической нагрузки через параллельно соединенные четвертый . резистор и первый конденсатор - .к второй шине источника питания, а также управляющий транзистор, первый выходной электрод которого соединен с базой транзистора динамической нагрузки, второй конденсатор и пятый резистор, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания в область инфраниэких частот и повышения стабильности, управляющий транзистор выполнен полевым, его управляющий вход является входом усилителя н через пятый резистор соединен с первой шиной источника питания, а второй выходной .электрод - с базой выходного транзистора и через второй конденсаторс первой шиной источника питания.

1107277

Изобретение относится к измерительНой технике и может использоваться в качестве усилителя биологических сигналов, Известен усилитель, содержащий 5 два транзистора " основной и динамической нагрузки, соединенные последовательно по постоянному току {13.

Данный усилитель обладает .температурной нестабильностью рабочей точки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уси.литель, содержащий выходной транзистор и транзистор динамической нагрузки, имеющие разную структуру, вклю- 15 ченные по схеме с общим эмиттером, с соответственно первым и вторым резисторами в эмиттерных цепях, коллекторы которых объединены и являются выходом усилителя, при этом база вы- 20 ходного транзистора через третий резистор подключена к первой шине источника питания, соединенной с общей шиной, а база транзистора динамической нагрузки через параллельно сое- 25 диненные четвертый резистор и первый конденсатор — к второй шине источника питания, а также управляющий транзистор, первый выходной электрод которого соединен с базой транзистора 3Q динамической нагрузки, второй конденсатор и пятый резистор 23.

Однако известный усилитель при использовании его для усиления биологических сигналов имеет искажения, оп- 35 ределяющиеся малой полосой пропускания в области инфранизких частот, а также недостаточную стабильность рабочей точки усилителя.

Цель изобретения — расширение по- 4О лосы пропускания в область инфранизких частот и повышение стабильности.

Поставленная цель достигается тем, что в усилителе, содержащем выходной транзистор и транзистор динамичес45 кой нагрузки, имеющие разную структуру, вк-юченные по схеме с общим эмиттером, с соответственно первым и вторым резисторами в эмиттерных цепях, коллекторы которых объединены 50 и являются выходом усилителя, при этом база выходного транзистора через третий резистор подключена к первой шине источника питания, соединенной с общей шиной, а база транзистора 55 динамической нагрузки через параллель. но соединенные четвертый резистор и первый конденсатор — к второй шине источника питания, а также управляю= щий транзистор, первый выходной элек трод которого соединен с базой транзистора динамической нагрузки, второй конденсатор и пятый резистор, управляющий транзистор выполнен полевым, его управляющий вход является входом усилителя и через вятый резистор соединен с первой шиной источника питания, а второй выходной электрод— с базой выходного транзистора и через второй конденсатор - с первой шиной источника питания.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя.

Усилитель содержит выходной транзистор 1, транзистор 2 динамической нагрузки, управляющий транзистор 3, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы 4-8, первый и второй конденсаторы 9 и 10, первая и вторая шины 11 и 12 источника питания.

Усилитель работает следующим образом.

При подаче переменного напряжения на вход усилителя коэффициент усиления первого каскада при равенстве истоковой и стоковой нагрузок зависит .от частоты сигнала — (d (R6=Q7 и составляет десятки килоом). При

00> Я .Rg коэффициент усиления становится меньше елиницы, в результате чего на базу транзистора 2 динамической нагрузки подается переменное напряжение меньшей амплитуды, чем на базу выходного транзистора 1. Поэтому, несмотря на то, что сигналы.имеют одинаковую фазу переменного сигнала за счет разной амплитуды сигналов.

В случае, когда частота сигнала «/Þ- 9 коэффициент усиления первого каскада близок к единице и коэффициент усиления всего усилителя уменьшается. При h3 =0 (постоянная составляющая) изменения напряжения на третьем и четвертом резисторах

6-(16) и 7 (Q 7), вызванные подачей постоянного сигнала, одинаковы, и усиления постоянной составляющей не происходит.

Таким образом, подключение первого конденсатора 9 (С9) параллельно четвертому резистору 7 управляющего транзистора 3 позволяет улисивать изменения постоянной составляющей (динамический сигнал) и не усиливать саму постоянную составляющую. Равенство нулю коэффициента усиления по

1107277 нии.

Составитель И.Водяхина

Техред Т.Маточка Корректор А.Ференц

Редактор Н.Пушненкова

Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5775/42

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 постоянному току объясняется введением в усилитель 100Х.-ной обратной связи по постоянному току, осуществленной с помощью каскада усиления и управляющем транзисторе 3. Использование 100Х-ной отрицательной обратной связи повышает термостабильность усилителей, поскольку в усилителе происходит автоматическая компенсация любых медленно меняющихся 1О процессов, в том числе, вызванных изменением температуры окружающей среды.

Стабильность положения рабочей точки усилителя (постоянная составляющая 15 напряжения на выходе усилителя равна половине напряжения питания) обуслов,лена равенством третьего и четвертого резисторов 6/(6) и 7/(7), причем

Р6 и 7 много больше входного сопро- 20 тивления управляющего транзистора 3.

Стабильность усиления по температуре и, как следствие, точность измерения динамического сигнала увеличе- 25 ны также за счет того, что на входе усилителя отсутствует разделительный конденсатор, токи утечки которого . зависят от температуры и вносят дополнительную погрешность при измереУсилитель обладает усилением в полосе частот ж ) сйсР (по уровню

3 дБ, а)ср =,ЛИ Я ), т.е. с помощью выбора номинала первого конденсатора

9 можно формировать полосу усиления в области низких частот.

Подключением второго конденсатора

10/(10) параллельному третьему резистору 6/(Q6) можно формировать полосу пропускания в области верхних частот. Таким образом, усилитель может обладать коэффициентом усиления в заданной полосе частот.

Возможность усиления сигналов в широком диапазоне частот (от сотых долей герца до мегагерц) обуславливает использование усилителя во многих областях. Малое потребление тока, небольшое количество радиодеталей определяют надежность усилителя и возможность использования его в автонмоных системах длительного действия.

Возможность формирования заданной полосы усиления позволяет использовать предлагаемый усилитель в системах обнаружения, поскольку усилитель обладая свойствами фильтра, позволяет выделить сигнал на фоне помех. Усилитель обладает термостабильностью и не чувствителен к изменению напряжения питания.