Диференційний підсилювач

Диференційний підсилювач, який містить перший n-р-n транзистор, другий р-n-р транзистор, перший, другий, третій, четвертий та п'ятий резистори, конденсатор, шину джерела живлення, вхідну, вихідну та спільну шини, емітери першого та другого транзисторів, з'єднані між собою за допомогою першого резистора, колектор першого транзистора підключений до шини джерела живлення, база з'єднана з першим виводом другого резистора, колектор другого транзистора з'єднаний з вихідною шиною та за допомогою третього резистора підключений до спільної шини, а його 32815 помогою першого резистора, колектор першого транзистора підключений до шини джерела живлення, база з'єднана з першим виводом другого резистора, колектор другого транзистора з'єднаний з вихідною шиною та за допомогою третього резистора підключений до спільної шини, а його база з'єднана з першим виводом конденсатора . Причиною, яка перешкоджує одержанню бажаного результата - високої перешкодостійкості та високої температурної стабільності коефіцієнта підсилювання є відсутність доповнюючих активних та пасивних елементів, з'єднаних з іншими елементами диференційного підсилювача певними схемотехнічними рішеннями. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення диференційного підсилювача таким чином, що за допомогою впровадження доповнюючих активних та пасивних елементів і відповідаючих схемотехнічних способів добитися високої перешкодостійкості та високої температурної стабільності коефіцієнту підсилювання. Поставлене завдання вирішується таким чином, що диференційний підсилювач містить перший n-р-n транзистор, другий та третій р-n-р транзистори, перший, другий, третій, четвертий та п'ятий резистори, конденсатор, діод, оптрон, який містить пару світлодіод - фототранзистор, і каскад керування, шину джерела живлення, вхідну, вихідну та спільну шини, емітери першого та другого транзисторів, з'єднані між собою за допомогою першого резистора, колектор першого транзистора підключений до шини джерела живлення, база крізь перехід емітер - колектор фототранзистора оптрона підключена до шини джерела живлення, база фототранзистора оптрона за допомогою другого резистора з'єднана з базою першого транзистора і за допомогою четвертого резистора підключена до шини джерела живлення, колектор другого транзистора з'єднаний з вихідною шиною та за допомогою третього резистора підключений до спільної шини, база другого транзистора з'єднана з анодом діода та емітером третього тразистора й за допомогою конденсатора підключена до спільної шини, катод діода з'єднаний з базою третього транзистора та за допомогою п'ятого резистора підключений до спільної шини, колектор третього транзистора з'єднаний з спільною шиною, перший та другий виводи світлодіода оптрона підключені до вихідних виводів каскада керування, вхідна шина з'єднана з вхідним виводом каскада керування. Диференціний підсилювач відрізняється від прототипа тим, що в нього введен і третій р-n-р транзистор, діод, оптрон, який містить пару світлодіод-фототранзистор, і каскад керування, при цьому перший та другий виводи світлодіода оптрона підключені до вихідних виводів каскаду керування, база першого транзистора крізь перехід емітер-колектор фототранзистора оптрона підключена до шини джерела живлення, другий вивід другого резистора з'єднаний з базою фототранзистора оптрона та за допомогою четвертого резистора підключений до шини джерела живлення, база другого транзистора підключена до емітера третього транзистора і до анода діода, катод якого з'єднаний з базою третього транзистора та за допомогою п'ятого резистора підклю чений до спільної шини, другий вивід конденсатора та колектор третього транзистора підключені до спільної шини, вхідна шина з'єднана з вхідним виводом каскада керування . Доказом наявності причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознаків винахода й технічним результатом є та обставина, що технічний результат - висока перешкодостійкість і висока температурна стабільность коефіцієнта підсилювання диференційного підсилювача може бути досягнутим тількі при використовуванні всієї сукупності суттєвих ознаків винаходу. За відсутності в технічному рішенні хочаб однієї суттєвої ознаки - технічний результат не досягається. На кресленні зображена схема диференційного підсилювача. Диференційний підсилювач містить перший 1 n-p-n транзистор, другий 2 та третій 3 р-п-р транзистор, п'ять резисторів 4..8, конденсатор 9, діод 10, оптрон 11, який містить пару: світлодіод-фототранзистор, і каскад 12 керування, шину 13 джерела живлення, вихідну 14, вхідну 15 та спільну 16 шини, емітери першого 1 та другого 2 транзисторів з'єднані між собою за допомогою першого 4 резистора, колектор першого 1 транзистора підключений до шини 13 джерела живлення, база крізь перехід емітер-колектор фототранзистора оптрона 11 підключена до шини 13 джерела живлення, база фото-транзистора оптрона 11 за допомогою другого 5 резистора з'єднана з базою першого 1 транзистора, а за допомогою четвертого 7 резистора підключена до шини 13 джерела живлення, колектор другого 2 транзистора з'єднаний з вихідною шиною 14 та за допомогою третього 6 резистора підключений до спільної шини 16, база другого 2 транзистора з'єднана з анодом діода 10 та емітером третього 3 транзистора та за допомогою конденсатора 9 підключена до спільної шини 16, катод діода 10 з'єднаний з базою третього 3 транзистора та за допомогою п'ятого 8 резистора підключений до спільної шини 16, колектор третього 3 транзистора з'єднаний з спільною шиною 16, перший та другий виводи світлодіода оптрона 11 підключені до вихідних виводів каскада 12 керування, вхідна шина 15 з'єднана з вхідним виводом каскада 12 керування. Диференційний підсилювач працює таким чином. У відсутності сигнала на вхідній шині 15 світлодіод оптрона 11 випромінює світло і крізь фототранзистор цього оптрона тече постійний струм, який зміщує емітерні переходи транзисторів 1 і 2 у прямому напрямку. У колекторному ланцюгу транзистора 2 тече струм, рівний по величині колекторному струму транзистора 1. В робочому режимі до шини 15 подається синусний сигнал. Припускаємо, що на шину 15 поступила позитивна півхвиля вхідного синусного сигнала. Тоді струм скрізь світлодіод оптрона 11 збільшується, внаслідок чого збільшується інтенсивність світлового потоку. Емітерний струм фототранзистора оптрона 11 також збільшується, внаслідок чого збільшуються емітерні та колекторні струми транзисторів 1 і 2. На вихідній шині 14 фор 2 32815 мується підсилена позитивна півхвиля синусної напруги. При зміненні полярності півхвилі синусного сигналу інтенсивність світлового потоку світлодіода оптрона 11 зменшується, внаслідок чого зменшується емітерний струм фототранзистора оптрона 11. Колекторні та емітерні струми транзисторів 1 і 2 також зменшуються і на вихідної шині 14 формується підсилена негативна півхвиля синусної напруги. У базовому ланцюгу транзитора 2 підключений стабілізатор струму, виготовлений на транзисторі 3, діоді 10 і резисторі 8. Підвищення температуної стабільності коефіцієнта підсилювання досягається тим, що при зміненні температури навколишнього середовища напруга на емітерному переході транзистора 3 і на діоді 10 змінюється з швидкістю - 2 мВ/ С. Внаслідок цього емітерний струм транзистора 3 залишається постійним, при цьому залишається постійним струм бази транзистора 2. При цьому коефіцієнт підсилювання диференційного підсилювача зменшується незначно. Перешкодостійкість і температурна стабільність коефіцієнта підсилювання диференційного підсилювача більші, ніж у відомих за рахунок впровадження оптичного зв'язку і стабілізатора струму. ____________________________________________ ДП “Український інститут промислової власності” (Укрпатент) Бульв. Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид.арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ Вул. Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3