Двотактний симетричний підсилювач струму

Двотактний симетричний підсилювач струму, що містить коригуючий конденсатор, резистор зворотного зв'язку, шини живлення з додатним та від'ємним потенціалами, містить двадцять п'ять транзисторів, причому вхідну шину з'єднано з емітерами першого n-p-n та другого p-n-p транзисторів та першими виводами резистора зворотнього зв'язку і коригуючого конденсатора, база першого n-p-n транзистора підключена до бази і колектора п'ятого n-p-n транзистора та колектора сьомого pn-p транзистора, який в свою чергу підключений базою до бази і колектора дев'ятого p-n-p транзистора, сьомий та дев'ятий p-n-p транзистори підключені емітерами до шини живлення з додатним потенціалом, колектор і база десятого та база восьмого n-p-n транзисторів об'єднані, емітери десятого та восьмого n-p-n транзисторів підключені до шини живлення з від'ємним потенціалом, колектор восьмого n-p-n транзистора підключений до колектора і бази шостого p-n-p транзистора та бази другого p-n-p транзистора, емітери п'ятого n-p-n та шостого p-n-p транзисторів підключені до шини нульового потенціалу, колектор першого n-p-n транзистора підключений до бази п'ятнадцятого та колектора третього p-n-p транзисторів, колектор другого p-n-p транзистора підключений до бази шістнадцятого та колектора четвертого n-p-n транзисторів, база третього p-n-p транзистора підключена до колектора і бази одинадцятого p-n-p та колектора дванадцятого n-p-n транзисторів, база четвертого p-n-p транзистора підключена до колектора і бази чотирнадцятого n-p-n та колектора тринадцятого p-n-p транзисторів, емітери дванад 2 (19) 1 3 Корисна модель відноситься до імпульсної техніки і може бути використана в аналоговоцифрових перетворювачах і цифрових вимірювальних приладах. Відомо підсилювач струму [А.с. №1739476 СРСР, Н03Р 3/26, 1989], що містить перший і другий транзистори, які мають різну структуру та емітери яких з'єднані і є входом підсилювача струму, третій і четвертий транзистори, що включені за схемою з загальним емітером, колектори яких є виходом підсилювача струму, бази підключені до колекторів відповідно першого і другого транзистора і виходам відповідно першого і другого відбивача струму, входи яких підключені до баз відповідно п'ятого і шостого транзисторів, колектори яких з'єднані відповідним шинам живлення. Сьомий і восьмий транзистори, емітери яких з'єднані з загальною шиною, а бази підключені до баз відповідно першого і другого транзистора, а також струмозадаючий елемент, так що при цьому структура четвертого, п'ятого і сьомого транзисторів відповідають структурі першого транзистора, структура третього, шостого, восьмого транзисторів відповідає структурі другого транзистора, перший та другий відбивач струму кожний виконаний з першим та другим додатковими виходами, резистор зміщення, дев'ятий і десятий транзистори, що мають структуру відповідно першого і другого транзисторів і емітери яких з'єднані з базами відповідно сьомого і восьмого транзисторів і виводами резистора зміщення, при цьому база дев'ятого транзистора підключена до колектора сьомого транзистора та першому і другому додатковим виводам першого відбивача струму, а база десятого транзистора і до першого і до другого додатковим виходам другого відбивача струму, колектори дев'ятого і десятого транзисторів підключені до емітерів відповідно третього і четвертого транзисторів, а струмозадаючий елемент включений між емітерами п'ятого і шостого транзисторів. Недолік аналога - низька швидкодія. За прототип обрано різницевий підсилювач струму [Патент на корисну модель №11301, Бюл. №6 2005р.], який містить резистор зворотного зв'язку, шину нульового потенціалу, шини живлення з додатним та від'ємним потенціалом, вхідну та вихідну шини, причому до першого виводу резистора зворотного зв'язку підключена вхідну шину і емітери першого та другого транзисторів, до бази другого транзистора підключена базу і колектор третього транзистора і колектор четвертого транзистора, база четвертого транзистора під'єднана до бази і колектора п'ятого транзистора та першого виводу другого резистора, емітери п'ятого та четвертого транзисторів підключені до шини живлення з додатним потенціалом, другий вивід другого транзистора підключений до бази і колектора шостого транзистора і колектора сьомого транзистора, колектор якого підключений до бази і колектора восьмого транзистора, емітери шостого і сьомого транзисторів підключені до шини живлення з від'ємним потенціалом, база і колектор восьмого транзистора під'єднані до бази першого транзистора, емітери третього і восьмого транзисторів підключені до шини нульового потенціалу; до ко 18599 4 лектора другого транзистора підключена базу дев'ятого транзистора, що колектором під'єднаний до бази і колектора десятого транзистора і бази тринадцятого транзистора, емітер десятого транзистора підключений до емітера одинадцятого транзистора, база і колектор якого під'єднані до бази чотирнадцятого транзистора і колектора дванадцятого транзистора, база якого підключена до колектора першого транзистора, колектор тринадцятого транзистора підключений до шини живлення з додатним потенціалом, емітери тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів підключені до вихідної шини, а колектор чотирнадцятого транзистора підключений до шини живлення з додатним потенціалом, емітери п'ятнадцятого, шістнадцятого, сімнадцятого транзисторів підключені до шини живлення з додатним потенціалом, колектор п'ятнадцятого транзистора підключений до колектора другого транзистора, а базою до бази і колектора сімнадцятого транзистора і колектора двадцять другого транзистора і першого виводу третього резистора, другим виводом третій резистор підключений до бази і колектора сімнадцятого транзистора і колектора дев'ятого транзистора, вісімнадцятий, дев'ятнадцятий, двадцятий транзистори емітерами підключені до шини живлення з від'ємним потенціалом, колектор вісімнадцятого транзистора підключений до колектора першого транзистора, а базою до бази і колектора дев'ятнадцятого транзистора і колектора двадцять першого транзистора і першого виводу четвертого резистора, другим виводом четвертий резистор підключений до бази і колектора двадцятого транзистора і колектора дванадцятого транзистора, емітери двадцять першого і двадцять другого транзисторів з'єднані, бази двадцять третього і двадцять четвертого транзисторів підключені до бази тринадцятого транзистора, колекторами до шини живлення з додатним потенціалом, а емітерами до вихідної шини, бази двадцять п'ятого і двадцять шостого транзисторів підключені до бази чотирнадцятого транзистора, колекторами до шини живлення з від'ємним потенціалом, а емітерами до вихідної шини, другий вивід резистора зворотного зв'язку підключений до вихідної шини, коригуючий конденсатор першим виводом підключений до емітерів першого і другого транзисторів, а другим виводом до вихідної шини. Недоліком прототипу є обмежені функціональні можливості за рахунок низького коефіцієнту передачі по струму. В основу корисної моделі поставлено задачу створення двотактного симетричного підсилювача струму, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків між ними збільшується коефіцієнт передачі по струму, з'являється можливість поширення галузі використання приладу, що приводить до економії шляхом використання приладу в різноманітних пристроях імпульсної та обчислювальної техніки, автоматики тощо. Поставлена задача досягається тим, що двотактний симетричний підсилювач струму, який містить коригуючий конденсатор, резистор зворотного зв'язку, шини живлення з додатним та від'ємним потенціалами, містить двадцять п'ять транзи 5 сторів, причому вхідну шину з'єднано з емітерами першого n-p-n та другого p-n-p транзисторів та першими виводами резистора зворотного зв'язку і коригуючого конденсатора, база першого n-p-n транзистора підключена до бази і колектора п'ятого n-p-n транзистора та колектора сьомого p-n-p транзистора, який в свою чергу підключений базою до бази і колектора дев'ятого p-n-p транзистора, сьомий та дев'ятий p-n-p транзистори підключені емітерами до шини живлення з додатним потенціалом, колектор і база десятого та база восьмого np-n транзисторів об'єднані, емітери десятого та восьмого n-p-n транзисторів підключені до шини живлення з від'ємним потенціалом, колектор восьмого n-p-n транзистора підключений до колектора і бази шостого p-n-p транзистора та бази другого p-n-p транзистора, емітери п'ятого n-p-n та шостого p-n-p транзисторів підключені до шини нульового потенціалу, колектор першого n-p-n транзистора підключений до бази п'ятнадцятого та колектора третього p-n-p транзисторів, колектор другого p-n-p транзистора підключений до бази шістнадцятого та колектора четвертого n-p-n транзисторів, база третього p-n-p транзистора підключена до колектора і бази одинадцятого p-n-p та колектора дванадцятого n-p-n транзисторів, база четвертого p-n-p транзистора підключена до колектора і бази чотирнадцятого n-p-n та колектора тринадцятого p-n-p транзисторів, емітери дванадцятого n-p-n та тринадцятого p-n-p транзисторів об'єднані, емітери сімнадцятого n-p-n та вісімнадцятого p-n-p транзисторів об'єднані, емітери дев'ятнадцятого n-p-n та двадцятого p-n-p транзисторів об'єднані та підключені до вихідної шини і других виводів резистора зворотного зв'язку та корегуючого конденсатора, емітери четвертого, чотирнадцятого n-p-n та колектор двадцятого p-n-p транзисторів підключені до шини живлення з від'ємним потенціалом, емітери третього, одинадцятого p-n-p та колектор дев'ятнадцятого n-p-n транзисторів підключені до шини живлення з додатним потенціалом, двадцять перший p-n-p транзистор підключений колектором до бази двадцять третього p-n-p транзистора, а базою до бази і колектора двадцять другого p-n-p транзистора та емітера двадцять третього p-n-p транзистора, який в свою чергу колектором підключений до бази та колектора сімнадцятого та до бази дев'ятнадцятого n-p-n транзисторів, двадцять четвертий n-p-n транзистор підключений колектором до бази двадцять шостого n-p-n транзистора, а базою до бази і колектора двадцять п'ятого n-p-n транзистора та емітера двадцять шостого n-p-n транзистора, який в свою чергу колектором підключений до бази та колектора вісімнадцятого та до бази двадцятого pn-p транзисторів, двадцять сьомий n-p-n транзистор колектором та базою підключений до колектора п'ятнадцятого p-n-p та бази дванадцятого n-p-n транзисторів, двадцять восьмий p-n-p транзистор колектором та базою підключений до колектора шістнадцятого n-p-n та бази тринадцятого p-n-p транзисторів, емітери двадцять сьомого n-p-n та двадцять восьмого p-n-p транзисторів об'єднані та підключені до шини нульового потенціалу, джерело струму першим виводом підключена до колек 18599 6 тора та бази дев'ятого та бази сьомого p-n-p транзисторів, а другим виводом до колектора та бази десятого та бази восьмого n-p-n транзисторів. На кресленні представлено принципову схему двотактного симетричного підсилювача струму. Двотактний симетричний підсилювач струму, який містить коригуючий конденсатор 19, резистор зворотного зв'язку 18, шини живлення з додатним 34 та від'ємним 35 потенціалами, містить двадцять п'ять транзисторів, причому вхідну шину 1 з'єднано з емітерами першого 11 n-p-n та другого 12 p-n-p транзисторів та першими виводами резистора зворотного зв'язку 18 і коригуючого конденсатора 19, база першого 11 n-p-n транзистора підключена до бази і колектора п'ятого 7 n-p-n транзистора та колектора сьомого 6 p-n-p транзистора, який в свою чергу підключений базою до бази і колектора дев'ятого 3 p-n-p транзистора, сьомий 6 та дев'ятий 3 p-n-p транзистори підключені емітерами до шини живлення з додатним потенціалом 34, колектор і база десятого 5 та база восьмого 9 n-p-n транзисторів об'єднані, емітери десятого 5 та восьмого 9 n-p-n транзисторів підключені до шини живлення з від'ємним потенціалом 35, колектор восьмого 9 n-p-n транзистора підключений до колектора і бази шостого 8 p-n-p транзистора та бази другого 12 p-n-p транзистора, емітери п'ятого 7 np-n та шостого 8 p-n-p транзисторів підключені до шини нульового потенціалу, колектор першого 11 n-p-n транзистора підключений до бази п'ятнадцятого 21 та колектора третього 10 p-n-p транзисторів, колектор другого 12 p-n-p транзистора підключений до бази шістнадцятого 24 та колектора четвертого 13 n-p-n транзисторів, база третього 10 p-n-p транзистора підключена до колектора і бази одинадцятого 14 p-n-p та колектора дванадцятого 15 n-p-n транзисторів, база четвертого 13 p-n-p транзистора підключена до колектора і бази чотирнадцятого 17 n-p-n та колектора тринадцятого 16 p-n-p транзисторів, емітери дванадцятого 15 np-n та тринадцятого 16 p-n-p транзисторів об'єднані, емітери сімнадцятого 28 n-p-n та вісімнадцятого 29 p-n-p транзисторів об'єднані, емітери дев'ятнадцятого 32 n-p-n та двадцятого 33 p-n-p транзисторів об'єднані та підключені до вихідної шини 2 і других виводів резистора зворотного зв'язку 18 та коригуючого конденсатора 19, емітери четвертого 13, чотирнадцятого 17 n-p-n та колектор двадцятого 33 p-n-p транзисторів підключені до шини живлення з від'ємним потенціалом 35, емітери третього 10, одинадцятого 14 p-n-p та колектор дев'ятнадцятого 32 n-p-n транзисторів підключені до шини живлення з додатним потенціалом 34, двадцять перший 20 p-n-p транзистор підключений колектором до бази двадцять третього 27 p-n-p транзистора, а базою до бази і колектора двадцять другого 26 p-n-p транзистора та емітера двадцять третього 27 p-n-p транзистора, який в свою чергу колектором підключений до бази та колектора сімнадцятого 28 та до бази дев'ятнадцятого 32 n-p-n транзисторів, двадцять четвертий 25 n-p-n транзистор підключений колектором до бази двадцять шостого 30 n-p-n транзистора, а базою до бази і колектора двадцять п'ятого 31n-p-n транзистора та емітера двадцять шостого 30 n-p-n тран 7 18599 зистора, який в свою чергу колектором підключений до бази та колектора вісімнадцятого 29 та до бази двадцятого 33 p-n-p транзисторів, двадцять сьомий 22 n-p-n транзистор колектором та базою підключений до колектора п'ятнадцятого 21 p-n-p та бази дванадцятого 15 n-p-n транзисторів, двадцять восьмий 23 p-n-p транзистор колектором та базою підключений до колектора шістнадцятого 24 n-p-n та бази тринадцятого 16 p-n-p транзисторів, емітери двадцять сьомого 22 n-p-p та двадцять восьмого 23 p-n-p транзисторів об'єднані та підключені до шини нульового потенціалу, джерело струму 4 першим виводом підключена до колектора та бази дев'ятого 3 та бази сьомого 6 p-n-p транзисторів, а другим виводом до колектора та бази десятого 5 та бази восьмого 9 n-p-n транзисторів. Пристрій працює таким чином. 1) якщо на вхід схеми втікає струм, то другий 12 p-n-p транзистор привідкривається, а перший 11 n-p-n призакривається. Відповідно дев'ятнадцятий 24 n-p-n транзистор привідкривається, а вісімнадцятий 21 p-n-p транзистор призакривається. При цьому потенціал точки об'єднання емітерів двадцять третього 28 n-p-n і двадцять четвертого 29 p-n-p транзисторів зменшується і прямує до -Еж. При цьому вихід пристрою відслідковує потенціал об'єднання емітерів транзисторів двадцять три 28 n-p-n і двадцять чотири 29 p-n-p і також зменшується і наближається до -Еж. 2) якщо на вхід схеми втікає струм, то другий 12 p-n-p транзистор призакривається, а перший 11 n-p-n привідкривається. Відповідно дев'ятнадцятий 24 n-p-n транзистор призакривається, а вісімнадцятий 21 p-n-p транзистор привідкривається. При цьому потенціал точки об'єднання емітерів двадцять третього 28 n-p-n і двадцять четвертого 29 p-n-p транзисторів збільшується і прямує до +Eж. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 8 При цьому вихід пристрою відслідковує потенціал об'єднання емітерів транзисторів двадцять три 28 n-p-n і двадцять чотири 29 p-n-p і також збільшується і наближається до +Еж. Транзистори двадцять сім 22 n-p-n та двадцять вісім 23 p-n-p в діодному вмиканні, а також транзистори дванадцять 15 n-p-n та тринадцять 16 pn-p являють собою відбивач струму з двома виходами такими, що з одного струм витікає, а з іншого витікає. Колекторні струми транзисторів п'ятнадцять 21 p-n-p та шістнадцять 24 n-p-n створюють на базах дванадцятого 15 n-p-n та тринадцятого 16 p-n-p падіння напруги f(15,16)=Uбe22+Uбe23. Транзистори три 10 p-n-p та одинадцять 14 pn-p, а також чотири 13 n-p-n та чотирнадцять 17 np-n завдають зміщення для так званої "струмової підвіски", яка складається з дванадцятого 15 n-p-n, тринадцятого 16 p-n-p, п'ятнадцятого 21 p-n-p, шістнадцятого 24 n-p-n, двадцять сьомого 22 n-p-n та двадцять восьмого 23 p-n-p транзисторів. Транзистори п'ятнадцять 20 p-n-p, двадцять один 26 p-n-p, двадцять два 27 p-n-p та двадцять 25 n-p-n, двадцять п'ять 30 n-p-n, двадцять шість 31 n-p-n утворюють складений транзистор за схемою Дарлінгтона. Джерело струму 4 та транзистори дев'ять 3 pn-p, десять 5 n-p-n, сім 6 p-n-p, п'ять 7 n-p-n, шість 8 p-n-p, вісім 9 n-p-n, утворюють схему завдання режиму по постійному струму. Транзистори перший 11 n-p-n та другий 12 p-np утворюють двотактний симетричний вхідний каскад. Транзистори сімнадцять 28 n-p-n, вісімнадцять 29 p-n-p, дев'ятнадцять 32 n-p-n та двадцять 33 pn-p утворюють двотактний симетричний вихідний каскад. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601