Диференційний підсилювач

Диференційний підсилювач, який містить чотири транзистори, із яких перший і третій п-р-п транзистори, другий і четвертий p-n-р транзистори, динамічне навантаження, перший, другий, третій і четвертий резистори, перший і другий конденсатори, першу і другу ВХІДНІ шини, вихідну шину, шину джерела живлення і спільну шину, емітер першого транзистора через перший резистор з'єднано з емітером другого транзистора, колектор першого транзистора підключено до шини джерела живлення, колектор другого транзистора з'єднано з вихідною шиною та через динамічне навантаження підключено до спільної шини, базу третього транзистора через перший конденсатор з єднано з першою вхідною шиною, а базу четвертого транзистора через другий конденсатор підключено до другої вхідної шини, який відрізняється тим, що до нього введені перший і другий діоди, п'ятий резистор, при цьому базу третього транзистора через другий резистор підключено до шини джерела живлення, базу четвертого транзистора через третій резистор підключено до спільної шини, колектори першого і другого транзисторів з'єднані з колекторами ВІДПОВІДНО третього і четвертого транзисторів, емітер третього транзистора підключено до бази першого транзистора, а через послідовно з'єднані четвертий резистор і перший діод підключено до емітера другого транзистора, емітер четвертого транзистора підключено до бази другого транзистора, а через послідовно з'єднані п'ятий резистор і другий діод підключено до емітера першого транзистора Винахід належить до радіоелектроніки і може використовуватись у пристроях автоматики та вимірювальної техніки Відомий підсилювач (див патент США №3815038, кл H03F3/68), котрий містить перший п-р-п транзистор, другий р-п-р транзистор, шість другий конденсатор підключені до другої вхідної шини, емітер першого транзистора через перший резистор з'єднано з емітером другого транзистора, колектор І третього транзистора через другий резистор підключено до колектора четвертого транзистора, колектор першого транзистора з'єднано з шиною джерела живлення, колектор другого транзистора з'єднано з вихідною шиною та через динамічне навантаження підключено до спільної шини, емітер третього транзистора через третій резистор підключено до шини джерела живлення, емітер четвертого транзистора через четвертий резистор з'єднано зі спільною шиною Недолік цього підсилювача - температурна нестабільність коефіцієнта підсилювання Ознаками прототипу, які збіжні зі суттєвими ознаками винаходу, який заявляється, є перший і третій п-р-п транзистори, другий і четвертий р-п-р транзистори, динамічне навантаження, перший, другий, третій і четвертий резистори, перший і другий конденсатори, перша і друга ВХІДНІ ШИНИ, вихідна шина, шина джерела живлення і спільна шина, емітер першого транзистора через перший резисторів, три конденсатора, дві ВХІДНІ ШИНИ, ви хідну шину, шину джерела живлення і спільну шину Недолік цього підсилювача - низький коефіцієнт підсилювання і низький вхідний опір Найбільш близьким до передбачуваного винаходу є диференційний підсилювач (див патент України №22709А, кп H03F3/45), який містить чотири транзистора, із яких перший і четвертий п-р-п транзистори, другий і третій р-п-р транзистори, динамічне навантаження, чотири резистора, два конденсатора, діод, першу і другу ВХІДНІ ШИНИ, вихідну шину, шину джерела живлення і спільну шину, бази першого і третього транзисторів з'єднані між собою та через перший конденсатор підключені до першої вхідної шини, бази другого і четвертого транзисторів з'єднані між собою та через 00 ю 59984 резистор з єднано з емітером другого транзистора, колектор першого транзистора підключено до шини джерела живлення, колектор другого транзистора з'єднано з вихідною шиною та через динамічне навантаження підключено до спільної шини, базу третього транзистора через перший конденсатор з'єднано з першою вхідною шиною, а базу четвертого транзистора через другий конденсатор підключено до другої вхідної шини Причиною, яка перешкоджає одержанню бажаного результату - високої температурної стабільності коефіцієнта підсилювання - є відсутність доповнюючих активних і пасивних елементів, з'єднаних з іншими елементами підсилювача певними схемотехнічними рішеннями В основу винаходу поставлено задачу удосконалення підсилювача таким чином, щоб за допомогою впровадження доповнюючих елементів і ВІДПОВІДНИХ схемотехнічних засобів добитися високої температурної стабільності коефіцієнта підсилювання Поставлене завдання вирішується таким чином, що диференційний підсилювач містить чотири транзистора, із яких перший і третій n-p-п транзистори, другий і четвертий p-n-р транзистори, динамічне навантаження, перший, другий, третій, четвертий і п'ятий резистори, перший і другий конденсатори, перший і другий діоди, першу і другу ВХІДНІ шини, вихідну шину, шину джерела живлення і спільну шину, емітер першого транзистора через перший резистор з'єднано з емітером другого транзистора, колектор першого транзистора з'єднано з колектором третього транзистора та підключено до шини джерела живлення, колектор другого транзистора з'єднано з вихідною шиною і колектором четвертого транзистора, та через динамічне навантаження підключено до спільної шини, базу третього транзистора через перший конденсатор з'єднано з першою вхідною шиною, а через другий резистор підключено до шини джерела живлення, базу четвертого транзистора через другий конденсатор з'єднано з другою вхідною шиною, а через третій резистор підключено до спільної шини, емітер третього транзистора підключено до бази першого транзистора, а через послідовно з'єднані четвертий резистор і перший діод підключено до емітера другого транзистора, емітер четвертого транзистора підключено до бази другого транзистора, а через послідовно з'єднані п'ятий резистор і другий діод підключено до емітера першого транзистора Диференційний підсилювач відрізняється від прототипу тим, що в нього впроваджені перший і другий ДІОДІ, п'ятий резистор, при цьому базу третього транзистора через другий резистор підключено до шини джерела живлення, базу четвертого транзистора через третій резистор підключено до спільної шини, колектори першого і другого транзисторів з'єднані з колекторами ВІДПОВІДНО третього і четвертого транзисторів, емітер третього транзистора підключено до бази першого транзистора, а через послідовно з'єднані четвертий резистор і перший діод підключено до емітера другого транзистора, емітер четвертого транзистора підключено до бази другого транзистора, а через послідовно з'єднані п'ятий резистор і другий діод підключе но до емітера першого транзистора Доказом наявності причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак винаходу й технічним результатом є та обставина, що технічний результат - висока температурна стабільність коефіцієнта підсилювання - може бути досягнутим тільки при використовуванні всієї сукупності суттєвих ознак винаходу У відсутності в технічному рішенні хоча б однієї суттєвої ознаки технічний результат не досягається На кресленні (Фіг) зображена схема диференційного підсилювача Диференційний підсилювач містить чотири транзистора 1 4, із яких перший 1 і третій 3 п-р-п транзистори, другий 2 і четвертий 4 p-n-р транзистори, динамічне навантаження 5, перший 6, другий 7, третій 8, четвертий 9 і п'ятий 10 резистори, перший 11 і другий 12 конденсатори, перший 13 і другий 14 діоди, першу 15 і другу 16 ВХІДНІ ШИНИ, вихідну шину 17, шину 18 джерела живлення і спільну шину 19, емітер першого 1 транзистора через перший 6 резистор з'єднано з емітером другого 2 транзистора, колектор першого 1 транзистора з'єднано з колектором третього 3 транзистора та підключено до шини 18 джерела живлення, колектор другого 2 транзистора з'єднано з вихідною шиною 17 і колектором четвертого 4 транзистора та через динамічне навантаження 5 підключено до спільної шини 19, базу третього 3 транзистора через перший 11 конденсатор з'єднано з першою 15 вхідною шиною, а через другий 7 резистор підключено до шини 18 джерела живлення, базу четвертого 4 транзистора через другий 12 конденсатор з'єднано з другого 16 вхідною шиною, а через третій 8 резистор підключено до спільної шини 19, емітер третього 3 транзистора підключено до бази першого 1 транзистора, а через послідовно з'єднані четвертий 9 резистор і перший 13 діод підключено до емітера другого 2 транзистора, емітер четвертого 4 транзистора підключено до бази другого 2 транзистора, а через послідовно з'єднані п'ятий 10 резистор і другий 14 діод підключено до емітера першого 1 транзистора ном Диференційний підсилювач працює таким чи При подачі напруги живлення та відсутності вхідних сигналів на шинах 15 і 16 через переходи колектор-емітер транзисторів 1 і 2, резистор 6, переходи емітер-колектор транзисторів 2 і 4, динамічне навантаження 5 протікають струми покою В робочому режимі на ВХІДНІ ШИНИ 15 і 16 по даються протифазні синусоїдальні сигнали, які мають однакову амплітуду Припускаємо, що на шину 15 поступила позитивна півхвиля вхідного синусоїдального сигналу, а на шину 16 - негативна півхвиля Тоді базові струми транзисторів 3 і 4 збільшуються, внаслідок чого збільшуються їх емітерні струми Це викликає збільшення базових та колекторних струмів транзисторів 1 і 2 На ВИХІДНІЙ ШИНІ 17 з'являється підсилена позитивна півхвиля синусоїдальної напруги При змінені полярності півхвиль вхідного синусоїдального сигналу базові та колекторні струмі транзисторів 1, 2, 3 і 4 зменшуються та на ВИХІДНІЙ ШИНІ 17 з'являється підсилена негативна півхвиля 59984 синусоїдального сигналу Підвищення температурної стабільності коефіцієнта підсилювання досягається тим, що паралельно емітерним переходам транзисторів 1(2) і резистору 6 ввімкнути послідовно з'єднані ланцюги резистор 9 і діод 13 (резистор 10 і діод 14) При змінені температури навколишнього середовища напруга на емітерних переходах крем Комп'ютерна верстка О Воробей ншових транзисторів змінюється зі швидкістю 2тВ/°С В цей же час падіння напруги на кожному ДІОДІ 13 і 14 ЗМІНЮЄТЬСЯ з такою ж швидкістю Діоди 13 і 14 компенсують температурні змінювання напруги на емітерних переходах транзисторів 1 і 2 Внаслідок цього, базовий струм транзисторів 1 і 2 залишається постійним, що підвищує температурну стабільність коефіцієнта підсилювання Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна