Выходной каскад операционного усилителя

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение низкочастотных нелинейных искажений. Выходной каскад операционного усилителя содержит транзисторы 1, 5, 6, 7, 8, резисторы 2, 9, 10, 11 и 12, цепь 3 прямосмещенных диодов, генератор 4 тока и шины 13 и 14 источника питания. При прохождении отрицательной (положительной) полуволны сигнала в выходном каскаде транзистор 8 (7) переходит из насыщенного состояния в активный режим работы и в дальнейшем запирается, что приводит к уменьшению амплитуды низкочастотных искажений на выходе каскада. 1 ил.

О» (И) А1 (5l)5 Н 03 F 3 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4469090/24-09 . (22) 01.08.88 (46) 07.06.90. Бюл. Ф 21 (72) В.П.Акопов и В.Э.Осипов (53) 621.375.026(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1480094, кл. Н 03 Р 3/26; I8.11.86, (54) ВЫХОДНОЙ КАСКАД ОПЕРАЦИОННОГО

УСИЛИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения - уменьшение низкочастотных нелинейных иска:жений Выходной каскад, операционного

2 усилителя содержит транзисторы 1, 5, 6, 7, 8, резисторы 2, 9, 1 О, 11 и

12, цепь 3 прямосмещенных диодов, генератор 4 тока и шины 13 и 14 источника питания. При прохождении отрицательной (положительной) полуволны сигнала в выходном каскаде транзистор 8 (7) переходит из насыщенного состояния в активный режим работы и в дальнейшем запирается, что приводит к уменьшению амплитуды низкочастотных искажений на выходе каскада. 1 ил.

1569944

Изобретение относится к радиотех, нике и может использоваться в устрой, ствах автоматики, измерительной тех, ники, радиотехнических устройствах различного назначения.

Цель изобретения — уменьшение низкочастотных нелинейных искажений.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема выходного каскада операционного усилителя.

Выходной каскад операционного уси:лицеля содержит первый транзистор 1, .первый резистор 2, цепь 3 прямосмещенных диодов, генератор 4 тока (ГТ), второй-пятый транзисторы 5-8, второй- . пятый резисторы 9-12, первую 13 и вторую 14 шины источника питания, Выходной каскад операционного усилителя работает следующим образом. 2g

При отсутствии входного сигнала на базу транзистора 1 подан постоянный потенциал, поддерживающий этот транзистор в начальном проводящем состоянии. Через транзистор 1 протека-25 ет ток,.сформированный ГТ 4, который поддерживает цепочку 3 в прямосмещенном состоянии, которая, в свою очередь, поддерживает в открытом состоя» нии транзисторы 5, 6 и 7, 8, Коллекторные токи транзисторов 5 и 6 опре. деляются соотношением вольт-амперных характеристик (ВАХ) база-эмиттерных переходов транзисторов 5-8 и диодов

- цепи 3 и, кроме того, коллекторные токи транзисторов 5 и 6 зависят от номиналов резисторов 9-12, причем номинал резистора 11 таков, что при выбранном токе покоя транзисторов

5 и 6 транзисторы 7 и 8 находятся в насыщенном состоянии.

При прохождении отрицательной полуволны сигнала .проводимость транзистора 1 уменьшается, что приводит . к повышению потенциала на его кол-. лекторе, что, в свою очередь, приводит к повышению потенциала на базах транзисторов 5 и 6. При этом возрастает базовый ток транзистора

5, что вызывает увеличение падения напряжения на его база-эмиттерном переходе, Возрастающий при этом эмитцерный ток транзистора 5 приводит к повышению величины падения напряжения на эмиттер-базовом переходе транзистора 7, Увеличение эмитS5 терного тока транзистора 7 поддерживает насыценное состояние самого ,транзистора, вследствие чего дальней1 шее возрастание эмиттерного тока транзистора 7 приводит к существенному превышению его по отношению к коллекторному току этого транзистора.

Увеличение падения напряжения на база-эмиттерном переходе транзистора 5 и эмиттер-базовом переходе транзистора 7 приводит к уменьшению на ту же величину падения напряжения на база-эмиттерном переходе транзистора 6 и эмиттер-базовом переходе транзистора 8, Соответствующее уменьшение падения напряжения на эмиттер-базовом переходе транзистора 8 приводит к уменьшению базового тока этого транзистора, вследствие чего он переходит из насыщенного состояния в активный режим работы.

Дальнейшее возрастание эмиттерных токов транзисторов 5 и 7, связанное с ростом падения напряжения на .. база-эмиттерных переходах этих транзисторов, вызывает дальнейшее уменьшение падения напряжения на базаэмиттерных переходах транзисторов

6 и 8, что, в свою очередь, переводит транзистор 8 в эакрытое состояние.

Так как входная БАХ транзистора, работающего в активной области, имеет более пологий характер, чем диода, в той части, где происходит переключение из проводящего состояния в закрытое, то и характер изменения сопротивления, эквивалентного параллельно включенным резистору 10 и база-эмиттерному переходу транзистора

8, имеет более пологий характер, чем у, цепочки иэ параллельно включенных диода (транзнстора в диодном включении) H резистора (как в прототипе).

Из этого следует, что амплитуда низкочастотных искажений на выходе схемы при переходе транзистора 8 из насыщенного состояния в активный режим работы и последующем его эапиг ранки оказывается меньше, чем у прототипа (где в аналогичной ситуации происходит переключение диода иэ открытого состояния в закрытое), При этом транзистор 6 остается в проводящем состоянии благодаря наличию резистора 12, падение напряже-ния иа котором равно напряжению на цепи 3 за вычетом падения напряжения на база-эмиттерных переходах транзисторов 5 и- 6 и никогда не равно нулю, так как напряжение на база-эмиттерФорм,ула изобретения

Составитель И. Водяхина

Техред М.Дидык Корректор О, Кравцова редактор:О, Головач

Заказ 1456 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.--Гагарина,101

S 15 ных переходах транзисторов 5 и 6 ие может возрасти в 2 раза (что следует иэ свойств ВАХ биполярных транзисторов) .

Аналогично работает нижнее плечо схемы при прохождении положительной полуволны сигнала, т,е. транзистор.

7 переходит из насыщенного состояния в активный режим работы и в дальнейшем запирается, транзистор 8 остается в насыщенном состоянии, а транзистор 5 поддерживается в проводящем состоянии резистором 12.

Выходной каскад операционного усилителя, содержащий усилитель напряжения, выполненный на первом.транзисторе, имеющем одну структуру и эмиттер которого через первый резистор соединен с первой шиной источника питания, а коллектор через последовательно соединенные цепь прямосмещенных,дио-, дов и генератор тока - с второй шиной источника питания, двухтактный эмиттерный повторитель, выполненный на втором транзисторе, имеющем структуру

69944

6 первого транзистора, и третьем транI эисторе, имеющем другую структуру, втором и третьем резисторах, шунтнро-.

5 ванных соответствующим прямосмещенным р-п-переходом, первые выводы второго и третьего резисторов подключены к эмиттерам. соответственно второго и третьего транзисторов, а вторые выводы соединены и являются выходом выходного каскада операционного усилителя, при этом базы второго и третьего транзисторов подключены к выходу генератора тока и коллектору

15 первого транзистора соответственно, отличающийся тем, что, с целью уменьшения низкочастотных нелинейных искажений, введены четвертый и пятый резисторь|, при этом

211 р-п-переходы, шунтирующие второй н третий резисторы, образованы базаэмиттерными переходами введенных соответственно четвертого и пятого транзисторов, имеющих структуру соответственно второго и третьего

;транзисторов, коллекторы четверто1

ro и пятого транзисторов соединены через четвертый резистор, а пятый резистор включен между эмиттерами

30 второго и третьего транзисторов.