Дифференциальный усилитель

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений при быстроизменяющихся сигналах. Дифференциальный усилитель содержит два симметричных усилительных плеча 1 и 2, каждое из которых вьшолнено на входных 3 и выходных 4 транзисторах, а также источник 5 тока, повторитель 6 тока и усилитель 7 тока, выполненный на транзисторе 8 и резисторе 9. На бы строизменяющихся сигналах процессы в дифференциальном усилителе определяются соотношением глубины положительной и отрицательной обратных связей. Это гарантирует высокую скорость отслеживания за счет положительной обратной связи и высокую точность по вторения формы сигнала за счет отрицательной обратной связи. При этом уменьшаются нелинейные искажения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 03 F 3/45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-М

Фиг,2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3996025/24-09 (22) 27.12.85 (46) 23.10.88. Бюл. У 39 (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском политехническом институте им. С.И. Кирова (72) В.Я. Грошев (53) 621.375.026(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1193773, кл. Н 03 F 3/45, 12.10.83. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений при быстроиэменяющихся сигналах. Дифференциальный усилитель содержит два симмет.,Я0, 1432726 А1 ричных усилительных плеча 1 и 2, каж-, дое иэ которых выполнено на входных

3 и выходных 4 транзисторах, а также источник 5 тока, повторитель 6 тока и усилитель 7 тока, выполненный на транзисторе S и резисторе 9. На быстроиэменяющихся сигналах процессы в дифференциальном усилиТеле определяются соотношением глубины положительной и отрицательной обратных связей.

Это гарантирует высокую скорость отслеживания за счет положительной обратной связи и высокую точность повторения формы сигнала за счет отрицательной обратной связи. При этом уменьшаются нелинейные искажения.

2 ил.

143? 726

Изобретение относится к радиотехнике и может- использоваться в качестне входного каскада в операционных и прочих усилителях.

Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений при быстроизменяющихся сигналах, На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы дифференциального усилителя.

Дифференциальный усилитель (ДУ) содержит два симметричных усилительных плеча 1 и 2, каждое из которых выполнено на входных транзисторах 3, выходных транзисторах 4, а также источник 5 тока, повторитель 6 тока, усилитель 7 тока, выполненный на транзисторе 8 и резисторе 9.

Дифференциальный усилитель рабо- 2О тает следующим образом.

Для правильного функционирования

ДУ необходимо, чтобы в режиме покоя падение напряжения на резисторе 9 не превышало несколько сот милливольт. 25

При этом для реальных значений тока смещения усилительных плеч 1 и 2 сопротивление резистора 9 составляет доли — единицы килоом. Поскольку выходное сопротивление усилительных плеч 1 и 2 для низкочаст,отных синфазных сигналов имеет на два-три порядка большее значение, на низких частотах усилитель 7 тока не оказывает практически никакого влияния на работу ДУ (т,к. коэффициент усиления и петле обратной связи по синфазному сигналу имеет величину, много меньШую единицы).

При увеличении частоты и соответ- 40 ственно скорости нарастания входного финфазного сигнала, поданного на входы ДУ, выходное сопротивление усилительных плеч 1 и 2 становится емкостЙым за счет наличия емкостей коллек- .45 тор-база выходных транзисторов 4. С увеличением частоты, сопротивление между выходами усилительных плеч 1 и 2 и входами усилителя 7 тока, определяемое емкостями коллектор-база вы50 ходных транзисторов 4 и емкостями эмиттер-база транзисторов повторителя

6 тока, уменьшается, при этом на отрицательных перепадах входного сигнала в контуре обратной связи по синфазному сигналу обратная связь становится положительной. Возникающая обратная положительная связь имеет емкостный характер, поэтому асимметрия включения транзисторов повторителя 6 тока становится несущественной для передачи емкостного синфазного тока. На положительных входных синфазных перепадах синфазные токи, поступающие через емкости переходов выходных транзисторов 4 и транзисторов повторителя 6 тока, способствует запиранию транзистора 8 и транзистора источника 5 тока, При этом цепи токового смещения ДУ функционируют таким образом, что на отрицательных входных перепадах ток смещения в каскаде увеличивается, а на положительных уменьшается. Такая способность эквивалентна уменьшению паразитных емкостей в схеме ДУ и способствует увеличению его быстродействия и симметрированию предельных скоростей нарастания операционных усилителей, на входах которых используется ДУ.

Н предлагаемом ДУ ток смещения находится постоянно под контролем отрицательной обратной связи по синфазному сигналу. Это определяется тем, что кроме положительной обратной связи, замыкающейся через емкости коллектор-база выходных транзисторов

4, существует отрицательная обрат" ная связь, обусловленная активной составляющей тока коллектора этих транзисторов, фаза которых сдвинута на о

l 80 относительно емкост ной составляющей. Поэтому на быстроизменяющихся сигналах процессы в ДУ определяются соотношением глубины положительной и отрицательной обратной связью, что и гарантирует высокую скорость отслеживания за счет положительной обратной связи и высокую точность повторения формы сигнала за счет отрицательной обратной связи. При этом существенно уменьшаются нелинейные искажения.

Фор мула изобретения

Дифференциальный усилитель, содержащий в каждом плече включенные последовательно по постоянному току входной транзистор, включенный по схеме с общим коллектором, и выходной транзистор, включенный по схеме с общей базой, а также повторитель тока, вход которого подключен к коллектору выходного транзистора одного плеча дифференциального усилителя, источник тока, выходы которого соединены

14 32726

Составитель И, Водяхина

Редактор С. Патрушева Техр ед М. Дидык Корректор В. Гирняк

Тираж 929

Заказ 5461/52 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с ба зами выход Hbtx тра и зис тор < н и выполненный на двухк< ллекторном транзисторе, включенном по схеме с общей базой, эмиттер которого соединен с выходом усилителя тока, выполненного

5 на транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором и между базой и коллектором которого включен резистор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений при быстроизменякнщихся сИгналах, общий вывод повторытеля тока подключен к входу усилителя тока, а выход — к коллектору выходного транзистора другого плеча дифференциального усилителя.