Високовольтний операційний підсилювач

Високовольтний операційний підсилювач, що містить операційний підсилювач, два транзистори каскадів попереднього підсилення, колектори цих транзисторів з'єднані з базами транзисторів вихідних каскадів і через навантажувальні резистори підключені до позитивної і негативної шин живлення, бази цих транзисторів через резистори зсуву підключені до позитивної, негативної і загальної шин живлення, при цьому емітери вихідних транзисторів з'єднані з позитивною і негативною шинами живлення, а колектори вихідних транзисторів з'єднані між собою і підключені до виходу високовольтного операційного підсилювача і до одного U 1 3 21601 ний вхід операційного підсилювача підключений до загальної шини. Виводи позитивного і негативного джерел живлення операційного підсилювача через стабілітрони підключені до середньої точки з'єднання резисторів зсуву. До колекторно-базових переходів усіх транзисторів підключені конденсатори. Недоліком прототипу є вузька смуга пропускання, що неприпустимо в підсилювачах для сельсинних сигналів. Це пояснюється тим, що підсилювач у синхронно-сельсинних передачах не повинний вносити фазові зрушення в посилюваний сигнал, що, у свою чергу, вносить жорсткі вимоги до смуги пропускання і стабільності коефіцієнта підсилення в смузі пропускання. Недоліком прототипу також є наявність експлуатаційного регулювання напруги зсуву емітерно-базових переходів транзисторів у каскадах попереднього підсилення і, відповідно, струму спокою вихідних транзисторів. В основу корисної моделі поставлена задача розширення смуги пропускання високовольтного операційного підсилювача, збільшення стабільності коефіцієнта підсилення в смузі пропускання і спрощення схеми. Поставлена задача досягається тим, що у високовольтному операційному підсилювачі, який містить операційний підсилювач, два транзистори каскадів попереднього підсилення, колектори цих транзисторів з'єднані з базами транзисторів вихідних каскадів і через навантажувальні резистори підключені до позитивної і негативної шин живлення, бази цих транзисторів через резистори зсуву підключені до позитивної, негативної і загальної шин живлення, при цьому емітери вихідних транзисторів з'єднані з позитивною і негативною шинами живлення, а колектори вихідних транзисторів з'єднані між собою і підключені до виходу високовольтного операційного підсилювача і до одного виводу резистора загального негативного зворотного зв'язку, др угий вивід цього резистора підключений до інвертувального входу операційного підсилювача і через резистор - до входу високовольтного операційного підсилювача, неінвертувальний вхід операційного підсилювача підключений до загальної шини, виводи позитивного і негативного джерел живлення операційного підсилювача через резистори підключені до позитивної і негативної шин живлення і через стабілітрони підключені до загальної шини, новим є те, що в нього додатково введені транзистори, підключені за схемою з загальним емітером, при цьому бази цих транзисторів з'єднані між собою і виходом операційного підсилювача, емітери цих транзисторів з'єднані між собою і через додатково введені резистори місцевого негативного зворотного зв'язку з'єднані з виходом високовольтного операційного підсилювача і з загальною шиною, а колектори цих транзисторів підключені до емітерів транзисторів каскадів попереднього підсилення. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак корисної моделі і технічним результатом полягає в такому. Завдяки тому, що у високовольтний операційний підсилювач додатково введені транзистори, 4 підключені за схемою з загальним емітером, при цьому бази цих транзисторів з'єднані між собою і виходом операційного підсилювача, емітери цих транзисторів з'єднані між собою і через додатково введені резистори місцевого негативного зворотного зв'язку з'єднані з виходом високовольтного операційного підсилювача і з загальною шиною, а колектори цих транзисторів підключені до емітерів транзисторів каскадів попереднього підсилення, розширюється смуга пропускання, збільшується стабільність коефіцієнта підсилення в смузі пропускання і спрощується схема високовольтного операційного підсилювача. Електрична схема високовольтного операційного підсилювача приведена на Фіг.1. Високовольтний операційний підсилювач містить операційний підсилювач 1, два транзистори 2 і 3 каскадів попереднього підсилення, колектори яких з'єднані з базами транзисторів 4 і 5 вихідних каскадів і через навантажувальні резистори 6 і 7 підключені до позитивної +Е1 і негативної -Е2 шинам живлення, бази транзисторів 2 і 3 через резистори зсуву 8, 9, 10, 11 підключені до позитивного +Е1, негативної -Е2 і загальної шинам живлення, при цьому емітери вихідних транзисторів 4 і 5 з'єднані з позитивною +Е1 і негативною -Е2 шинами живлення, а колектори вихідних транзисторів 4 і 5 з'єднані між собою і підключені до виходу високовольтного операційного підсилювача і до одного виводу резистора 12 загального негативного зворотного зв'язку, другий вивід резистора 12 підключений до інвертувального входу операційного підсилювача 1 і через резистор 13 до входу високовольтного операційного підсилювача, неінвертувальний вхід операційного підсилювача 1 підключений до загальної шини, виводи позитивного і негативного джерел живлення операційного підсилювача 1 через резистори 14 і 15 підключені до позитивної +Е1 і негативної -Е2 шинам живлення і через стабілітрони 16 і 17 підключені до загальної шини, між виходом операційного підсилювача 1 і емітерами транзисторів 2 і 3 каскадів попереднього підсилення підключені транзистори 18 і 19 за схемою з загальним емітером, при цьому бази транзисторів 18 і 19 з'єднані між собою і виходом операційного підсилювача 1, емітери транзисторів 18 і 19 з'єднані між собою і через резистори 20 і 21 місцевого негативного зворотного зв'язку з'єднані з виходом високовольтного операційного підсилювача і з загальною шиною відповідно, а колектори транзисторів 18 і 19 підключені до емітерів транзисторів 2 і 3 каскадів попереднього підсилення. Високовольтний операційний підсилювач працює таким чином. Вхідний сигнал через резистор 13 надходить на вхід операційного підсилювача 1. Позитивна напівхвиля підсиленого сигналу з виходу операційного підсилювача 1 надходить на каскад попереднього підсилення, зібраний на транзисторах 18 і 2. Транзистор 18 включений за схемою з загальним емітером, транзистор 2 - за схемою з загальною базою. Такий двокаскадний попередній підсилювач на транзисторах 18 і 2,включених за 5 21601 схемою загальний емітер-загальна база, являє собою каскодний підсилювач. Негативна напівхвиля підсиленого сигналу з виходу операційного підсилювача 1 надходить на каскодний підсилювач, зібраний на транзисторах 19 і 3. Навантаженням каскодного підсилювача на транзисторах 18 і 2 служить резистор 6. Навантаженням каскодного підсилювача на транзисторах 19 і 3 служить резистор 7. Позитивна напівхвиля підсиленого сигналу з резистора 6 надходить на базу вихідного транзистора 4. Негативна напівхвиля підсиленого сигналу з резистора 7 надходить на базу вихідного транзистора 5. Вихідна напруга знімається з колекторів вихідних транзисторів 4 і 5 і надходить на вихід високовольтного операційного підсилювача і через резистори 20 і 21 місцевого негативного зворотного зв'язку подається на емітери транзисторів 18 і 19. Напруга місцевого негативного зворотного зв'язку з виходу високовольтного операційного підсилювача, що знімається з подільника, утвореного резисторами 20 і 21, необхідна для стабілізації кое Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 6 фіцієнта передачі каскодних підсилювачів на транзисторах 18 і 2, 19 і 3. Напруга загального негативного зворотного зв'язку з ви ходу високовольтного операційного підсилювача через резистор 12 подається на інвертувальний вхід операційного підсилювача 1. Коефіцієнт передачі високовольтного операційного підсилювача визначається відношенням опорів резисторів 12 і 13. Напруги зсуву на бази транзисторів 2 і 3 каскодних підсилювачів задаються подільниками, утвореними резисторами 8, 9, 10 і 11. Живлення операційного підсилювача 1 здійснюється від параметричних стабілізаторів напруги, виконаних на резисторах 14 і 15 і стабілітронах 16 і 17. Таким чином, за рахунок того, що в схему високовольтного операційного підсилювача включені два транзистори за схемою з загальним емітером, утворилися два каскодних підсилювачі і введений місцевий негативний зворотний зв'язок, розширена смуга пропускання високовольтного операційного підсилювача, збільшена стабільність коефіцієнта підсилення в смузі пропускання і спрощена схема. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601