Двотактний симетричний підсилювач струму

Двотактний симетричний підсилювач струму, який містить резистор зворотного зв’язку, коригуючий конденсатор, шини додатного та від’ємного живлення, вхідну і вихідн у шини, шину нульового потенціалу, тринадцять біполярних n-p-n та тринадцять біполярних p-n-р транзисторів, причому вхідну шин у з’єднано з емітерами першого n-p-n і другого р-n-р біполярних транзисторів, а також з першими виводами резистора зворотного зв’язку та коригуючого конденсатора, бази першого n-p-n і другого р-n-р біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами третього n-p-n і четвертого р-n-р біполярних транзисторів відповідно, а також з колекторами п’ятого р-n-р і шостого n-p-n біполярних транзисторів відповідно, емітери третього np-n і четвертого р-n-р біполярних транзисторів об’єднано та з’єднано з шиною нульового потенціалу, бази п’ятого р-n-р і шостого n-p-n біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами сьомого р-n-р і восьмого n-р-n біполярних транзисторів відповідно, емітери п’ятого р-n-р, сьомого рn-р, дев’ятого р-n-р і одинадцятого р-n-р біполярних транзисторів з’єднано з шиною додатного живлення, емітери шостого n-p-n, восьмого n-р-n, десятого n-р-n і дванадцятого n-р-n біполярних транзисторів з’єднано з шиною від’ємного живлення, колектори дев’ятого р-n-р і десятого n-р-n біполярних транзисторів з’єднано з колекторами першого n-p-n і другого р-n-р біполярних транзисторів відповідно, а також з базою п’ятнадцятого р-n-р і шістнадцятого n-р-n біполярних транзисторів відповідно, бази дев’ятого р-n-р і десятого n-р-n біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами одинадцятого р-n-р і дванадцятого n-р-n біполярних транзисторів відповідно, а також з колекторами тринадцятого n-p-n і чотирнадцятого рn-р біполярних транзисторів відповідно, емітери тринадцятого n-p-n і чотирнадцятого р-n-р біполярних транзисторів об’єднано, бази тринадцятого n 2 (19) 1 3 25609 4 р-n-р біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами двадцять третього n-р-n і двадцять четвертого р-n-р біполярних транзисторів відповідно, а також з базами двадцять п’ятого n-p-n і двадцять шостого p-n-р біполярних транзисторів відповідно, колектори двадцять першого n-p-n і двадцять другого p-n-р біполярних транзисторів з’єднано з шинами додатного тa від’ємного живлення. Корисна модель відноситься до імпульсної техніки і може бути використана в аналоговоцифрових перетворювачах і цифрових вимірювальних приладах. Відомо вхідний пристрій схеми порівняння струмів [А.с. №1450098, СРСР, Н03К5/24, 1989p.], який містить три резистори, два діода, чотирнадцять транзисторів, шину нульового потенціалу, шини додатного і від’ємного живлення, вхідну та вихідну шини, причому вхідну шину з’єднано з першим виводом резистора зворотного зв’язку і двох зустрічно ввімкнених діодів, емітеру першого і емітеру др угого транзисторів, базу першого з’єднано з базою та колектором третього транзистора, емітер якого з’єднано з шиною нульового потенціалу та з емітером четвертого транзистора, колектор і база якого з’єднані між собою і з базою першого транзистора, колектор якого з’єднаний з базою п’ятого транзистора, колектор якого з’єднаний з базою шостого транзистора і з базами сьомого транзистора, що складається з n паралельно включених транзисторів, емітери яких з’єднані з вихідною шиною, першим виводом другого резистора, другий вивід якого з’єднано з шиною нульового потенціалу. Другими виводами першого резистора і двох зустрічно включених діодів, емітерами восьмого транзистора, що складається з n паралельно включених транзисторів, а колектори - з шиною додатного живлення, з емітерами дев’ятого і десятого транзисторів, бази яких з’єднано з між собою і підключено до колектора десятого транзистора і першого виводу третього резистора, другий вивід якого з’єднано з базою одинадцятого транзистора, колектором та базою дванадцятого транзистора, емітер якого з’єднаний з шиною від’ємного живлення, з емітером одинадцятого транзистора і колекторами восьмого транзистора, яких з’єднано з колектором тринадцятого і базою чотирнадцятого транзисторів, емітер якого з’єднано з емітером шостого транзистора, а колектор другого транзистора з’єднано з базою тринадцятого транзистора. Четвертий резистор, який першим виводом з’єднано з емітерами шостого і чотирнадцятого транзисторів, а колектори і бази яких об’єднано, другий вивід з’єднано з шиною нульового потенціалу, а також з колектором п’ятнадцятого і колектором шістнадцятого транзисторів, базу якого з’єднано з колектором третього транзистора, а емітер з колектором одинадцятого транзистора, при цьому базу п’ятнадцятого транзистора з’єднано з колектором четвертого транзистора, а емітер - з колектором дев’ятого транзистора. Недоліками аналогу є значна нелінійність і низький коефіцієнт передачі. За прототип взято різницевий підсилювач струму [Патент України №11301, бюл. №6, 2005р.], двадцять шість транзисторів, три резистори, шину нульового потенціалу, шини додатного та від’ємного живлення, резистор зворотного зв’язку, вхідн у та вихідн у шини, причому вхідну шину з’єднано з емітерами першого і другого транзисторів, а також з першими виводами резистора зворотного зв’язку та коригуючого конденсатора, бази першого і другого транзисторів з’єднано з базами та колекторами третього і четвертого транзисторів відповідно, а також з колекторами п’ятого і шостого транзисторів відповідно, емітери третього і четвертого транзисторів об’єднано та з’єднано з шиною нульового потенціалу, бази п’ятого і шостого транзисторів з’єднано з базами та колекторами сьомого і восьмого транзисторів відповідно, а також з виводами першого резистора, емітери п’ятого, сьомого, дев’ятого, одинадцятого дев’ятнадцятого транзисторів з’єднано з шиною додатного живлення, емітери шостого, восьмого, десятого, дванадцятого і двадцятого транзисторів з’єднано з шиною від’ємного живлення, колектори дев’ятого і десятого транзисторів з’єднано з колекторами першого і другого транзисторів відповідно, а також з базами п’ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів відповідно, бази дев’ятого і десятого транзисторів з’єднано з базами та колекторами одинадцятого і дванадцятого транзисторів відповідно, а також з колекторами тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів відповідно та з першими виводами другого і третього резисторів, другі виводи другого і третього резисторів з’єднано з базами та колекторами дев’ятнадцятого і двадцятого транзисторів відповідно, а також з емітерами п’ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів відповідно, емітери тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів об’єднано, бази тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів з’єднано з базами та колекторами сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів відповідно, а також з колекторами п’ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів відповідно, а також з базами двадцять першого, двадцять другого, двадцять третього та двадцять четвертого, двадцять п’ятого, двадцять шостого транзисторів відповідно, емітери сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів об’єднано, колектори двадцять першого, двадцять другого, двадцять третього транзисторів з’єднано з шиною додатного живлення, колектори двадцять четвертого, двадцять п’ятого, двадцять шостого транзисторів з’єднано з шиною від’ємного живлення, бази двадцять першого, двадцять другого, двадцять третього, двадцять четвертого, двадцять п’ятого, двадцять шостого транзисторів об’єднано та 5 25609 з’єднано з другими виводами резистора зворотного зв’язку та коригуючого конденсатора, а також з вихідною шиною. Недоліком прототипу є низький коефіцієнт підсилення по струму, що обмежує галузь використання пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу створення двотактного симетричного підсилювача струму, в якому за рахунок введення нових елементів та зв’язків між ними підвищується коефіцієнт підсилення, це розширює галузь використання корисної моделі у різноманітних пристроях імпульсної та обчислювальної техніки, автоматики тощо. Поставлена задача досягається тим, що у двотактний симетричний підсилювач струму, який містить резистор зворотного зв’язку, коригуючий конденсатор, шини додатного та від’ємного живлення, вхідн у і ви хідну шини, шину н ульового потенціалу, тринадцять біполярних n-p-n та тринадцять біполяних р-n-р транзисторів, причому вхідн у шин у з’єднано з емітерами першого n-p-n і другого p-n-р біполярних транзисторів, а також з першими виводами резистора зворотного зв’язку та коригуючого конденсатора, бази першого n-p-n і другого p-n-р біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами третього n-p-n і четвертого р-n-р біполярних транзисторів відповідно, а також з колекторами п’ятого p-n-р і шостого n-p-n біполярних транзисторів відповідно, емітери третього np-n і четвертого p-n-р біполярних транзисторів об’єднано та з’єднано з шиною нульового потенціалу, бази п’ятого p-n-р і шостого n-p-n біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами сьомого p-n-р і восьмого n-р-n біполярних транзисторів відповідно, емітери п’ятого p-n-р, сьомого рn-р, дев’ятого р-n-р і одинадцятого р-n-р біполярних транзисторів з’єднано з шиною додатного живлення, емітери шостого n-p-n, восьмого n-p-n, десятого n-p-n і дванадцятого n-p-n біполярних транзисторів з’єднано з шиною від’ємного живлення, колектори дев’ятого p-n-р і десятого n-p-n біполярних транзисторів з’єднано з колекторами першого n-p-n і другого р-n-р біполярних транзисторів відповідно, а також з базою п’ятнадцятого p-n-р і шістнадцятого n-p-n біполярних транзисторів відповідно, бази дев’ятого р-n-р і десятого n-p-n біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами одинадцятого p-n-р і дванадцятого n-p-n біполярних транзисторів відповідно, а також з колекторами тринадцятого n-p-n і чотирнадцятого pn-р біполярних транзисторів відповідно, емітери тринадцятого n-p-n і чотирнадцятого р-n-р біполярних транзисторів об’єднано, бази тринадцятого np-n і чотирнадцятого p-n-р біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами сімнадцятого np-n і вісімнадцятого p-n-р біполярних транзисторів відповідно, колектори двадцять першого n-p-n і двадцять п’ятого p-n-р біполярних транзисторів з’єднано з шинами додатного та від’ємного живлення відповідно, емітери двадцять третього n-p-n і двадцять четвертого p-n-р біполярних транзисторів об’єднано, емітери двадцять п’ятого n-p-n і двадцять шостого p-n-р біполярних транзисторів об’єднано та з’єднано з другими виводами резистора зворотного зв’язку і коригуючого конденсато 6 ра, а також з вихідною шиною, який відрізняється тим, що у нього введено джерело струму, перший р-типу і другий n-типу польові транзистори, причому виводи джерела струму з’єднано з базами та колекторами сьомого p-n-р і восьмого n-p-n біполярних транзисторів відповідно, а також з базами п’ятого p-n-р і шостого n-р-n біполярних транзисторів відповідно, емітери п’ятнадцятого p-n-р і шістнадцятого n-p-n біполярних транзисторів з’єднано з шинами додатного і від’ємного живлення відповідно, колектори п’ятнадцятого p-n-р і шістнадцятого n-p-n біполярних транзисторів з’єднано з витоками першого р-типу і другого nтипу польових транзисторів відповідно, затвори першого р-типу і другого n-типу польових транзисторів з’єднано з колекторами першого n-p-n і другого p-n-р біполярних транзисторів, а також з колекторами дев’ятого p-n-р і десятого n-p-n біполярних транзисторів відповідно, а також з базами п’ятнадцятого p-n-р і шістнадцятого n-p-п біполярних транзисторів відповідно, стоки першого р-типу і другого n-типу польових транзисторів з’єднано з базами та колекторами дев’ятнадцятого n-p-n і двадцятого р-n-р біполярних транзисторів відповідно, а також з базами двадцять першого nр-n і двадцять другого p-n-р біполярних транзисторів відповідно, емітери дев’ятнадцятого n-р-n і двадцятого p-n-р біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами сімнадцятого n-p-n і вісімнадцятого p-n-р біполярних транзисторів відповідно, а також з базами тринадцятого n-p-n і чотирнадцятого p-n-р біполярних транзисторів відповідно, емітери сімнадцятого n-p-n і вісімнадцятого p-n-р біполярних транзисторів об’єднано, емітери двадцять першого n-p-n і двадцять другого p-n-р біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами двадцять третього n-p-n і двадцять четвертого p-n-р біполярних транзисторів відповідно, а також з базами двадцять п’ятого n-p-n і двадцять шостого p-n-р біполярних транзисторів відповідно, колектори двадцять першого n-p-n і двадцять другого p-n-р біполярних транзисторів з’єднано з шинами додатного та від’ємного живлення. На кресленні (Фіг.) представлено принципову схему дво тактного симетричного підсилювача струму. Пристій містить вхідну тин у 4, яку з’єднано з емітерами першого n-р-n 11 і другого p-n-p 12 біполярних транзисторів, а також з першими виводами резистора зворотного зв’язку 19 та коригуючого конденсатора 18, бази першого n-р-n 11 і другого р-n-р 12 біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами третього n-р-n 6 і четвертого р-n-р 8 біполярних транзисторів відповідно, а також з колекторами п’ятого р-n-р 5 і шостого n-р-n 9 біполярних транзисторів відповідно, емітери третього n-р-n 6 і четвертого р-n-р 8 біполярних транзисторів об’єднано та з’єднано з шиною нульового потенціалу 7, бази п’ятого р-n-р 5 і шостого n-р-n 9 біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами сьомого р-n-р 1 і восьмого n-р-n 3 біполярних транзисторів відповідно, а також з виводами джерела струму 2, емітери п’ятого р-n-р 5, сьомого р-n-р 1, дев’ятого р-n-р 10, одинадцятого 7 25609 р-n-р 14 і п’ятнадцятого р-n-р 20 біполярних транзисторів з’єднано з шиною додатного живлення 34, емітери шостого n-р-n 9, восьмого n-р-n 3, десятого n-р-n 13, дванадцятого n-р-n 17 і шістнадцятого n-р-n 27 біполярних транзисторів з’єднано з шиною від’ємного живлення 36, колектори дев’ятого р-n-р 10 і десятогo n-р-n 13 біполярних транзисторів з’єднано з колекторами першого n-р-n 11 i другого р-n-р 12 біполярних транзисторів відповідно, а також з базою п’ятнадцятого р-n-р 20 і шістнадцятого n-р-n 27 біполярних транзисторів відповідно, а також з затворами першого р-типу 21 і другого nтипу 26 польовиx транзисторів, бази дев’ятого р-nр 10 і десятого n-р-n 13 біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами одинадцятого рn-р 14 і дванадцятого n-р-n 17 біполярних транзисторів відповідно, а також з колекторами тринадцятого n-р-n 15 і чотирнадцятого р-n-р 16 біполярних транзисторів відповідно, емітери тринадцятого n-рn 15 і чотирнадцятого р-n-р 16 біполярний транзисторів об’єднано, бази тринадцятого n-р-n 15 і чотирнадцятого р-n-р 16 біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами сімнадцятого nр-n 23 і вісімнадцятого р-n-р 24 біполярних транзисторів відповідно, а також з емітерами дев’ятнадцятого n-р-n 22 і двадцятого р-n-р 25 біполярних транзисторів відповідно, емітери сімнадцятого n-p-n 23 і вісімнадцятого р-n-р 24 біполярних транзисторів об’єднано, витоки першого ртипу 21 і другого n-типу 26 польових транзисторів з’єднано з колекторами п’ятнадцятого р-n-р 20 і шістнадцятого n-р-n 27 біполярних транзисторів відповідно, стоки першого р-типу 21 і другого nтипу 26 польових транзисторів з’єднано з базами та колекторами дев’ятнадцятого n-р-n 22 і двадцятого р-n-р 25 біполярних транзисторів відповідно, а також з базами двадцять першого n-р-n 28 і двадцять другого р-n-р 31 біполярних транзисторів відповідно, емітери двадцять першого n-р-n 28 і двадцять другого р-n-р 31 біполярних транзисторів з’єднано з базами та колекторами двадцять третього n-р-n 29 і двадцять четвертого р-n-р 30 біполярних транзисторів відповідно, а також з базами двадцять п’ятого n-р-n 32 і двадцять шостого р-n-р 33 біполярних транзисторів відповідно, емітери двадцять третього n-р-n 29 і двадцять четвертого р-n-р 30 біполярних транзисторів об’єднано, колектори двадцять першого n-р-n 28 і двадцять п’ятого n-р-n 32 біполярних транзисторів з’єднано з шиною додатного живлення 34, колектори двадцять другого р-n-р 31 двадцять шостого р-n-р 33 біполярних транзисторів з’єднано з шиною від’ємного живлення 36, емітери двадцять п’ятого n-р-n 32 і двадцять шостого р-n-р 33 біполярних транзисторів об’єднано та з’єднано з другими виводами резистора зворотного зв’язку 19 та коригуючого конденсатора 18, а також з вихідною шиною 35. Пристрій працює таким чином. Вхідний сигнал у вигляді струму поступає на вхідн у шину 4. Якщо вхідний струм ви тікає у схему, то другий р-n-р 12 біполярний транзистор привідкривається, а перший n-р-n 11 біполярний транзистор призакривається. Відповідно шістнадцятий nр-n 27 біполярний та другий n-типу 26 польовий 8 транзистори привідкриваються, а п’ятнадцятий рn-р 20 біполярний та перший р-типу 21 польовий транзистори призакриваються. При цьому потенціал точки об’єднання емітерів сімнадцятого n-р-n 23 і вісімнадцятого р-n-р 24 біполярних транзисторів зменшується і прямує до - Е ж. При цьому точка об’єднанні емітерів двадцять третього n-р-n 29 і двадцять четвертого р-n-p 30 біполярниx транзисторів відслідковує потенціал об’єднання емітерів сімнадцятого n-р-n 23 і вісімнадцятого р-n-р 24 біполярних транзисторів і також зменшуєтеся та наближається до - Еж. При цьому потенціал на вихідній шині 35 повторює значення точки об’єднання емітерів двадцять третього n-р-n 29 і двадцять четвертого p-n-р 30 біполярних транзисторів і також зменшується та наближається до Еж. Якщо вхідний струм витікає зі схеми, то другий р-n-р 12 біполярний транзистор призaкривається, а перший n-р-n 11 біполярний транзистор привідкривається. Відповідно шістнадцятий n-р-n 27 біполярний та другий n-тип у 26 польовий транзистори призакриваються, а п’ятнадцятий р-n-р 20 біполярний та пeрший р-типу 21 польовий транзистори привідкриваються. При цьому потенціал точки об’єднання емітерів сімнадцятого n-р-n 23 і вісімнадцятого p-n-p 24 біполярних транзисторів збільшується і прямує до Еж. При цьому точка об’єднання емітерів двадцять третього n-р-n 29 і двадцять четвертого р-n-р 30 біполярних транзисторів відслідковує потенціал об’єднання емітерів сімнадцятого n-р-n 23 і вісімнадцятого р-n-р 24 біполярних транзисторів і також збільшується та наближається до Еж. При цьому потенціал на вихідній шині 35 повторює значення точки об’єднання емітерів двадцять третього n-р-n 29 і двадцять четвертого р-n-р 30 біполярних транзисторів і також збільшується та наближається до Еж. Джерело струму 2 та сьомий р-n-р 1, п’ятий рn-р 5, третій n-р-n 6, а також восьмий n-p-n 3,шостий n-р-n 9, n-р-n 10, четвертий р-n-р 8 біполярні транзистори утворюють схему завдання режиму по постійному стр уму. Перший n-р-n 11 та другий р-n-р 12 біполярні транзистори утворюють двотактний симетричний вхідний каскад. Дев’ятий p-n-p 10 та одинадцятий р-n-р 14, а також десятий n-р-n 13 та дванадцятий n-p-n 17 біполярні транзистори являють собою відбивачі струму, які завдають струм змішення для парафазних відбивачів струму, що побудовані на тринадцятому n-р-n 15, сімнадцятому n-р-n 28, дев’ятнадцятому n-p-n 22, а також на чотирнадцятому р-n-р 16, вісімнадцятому р-n-р 24, двадцятому р-n-р 25 біполярних транзисторах. П’ятнадцятий р-n-р 20 біполярний та перший р-типу 21 польовий, а також шістнадцятий n-р-n 27 біполярний та другий n-типу 26 польовий транзистори утворюють підсилювальні каскади. Використання першого р-типу 21 та другого n-типу 26 польових транзисторів у каскадному вмиканні забезпечує режим автоматичного завдання робочої точки та значно підвищує ви хідний опір підсилювальних каскадів, що призводить до підвищення 9 25609 точності роботи схеми за умови змінення напруги живлення, а також збільшення підсилення схеми. Коригуючий конденсатор 18 коригує АЧХ і запобігає генерації. Резистор зворотного зв’язку 19 задає коефіцієнт підсилення. Сімнадцятий n-р-n 23, дев’ятнадцятий n-р-n 22, двадцять перший n-р-n 28, двадцять третій n-рn 29, двадцять п’ятий 32, а також вісімнадцятий р Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 10 n-р 24, двадцятий р-n-р 25, двадцять другий р-n-р 31, двадцять четвертий р-n-р 30, двадцять шостий р-n-р 33 біполярні транзистори утворюють двотактний симетричний вихідний каскад. Шини додатного 34 і від’ємного 36 живлення забезпечують потрібний рівень напруги для живлення схеми. 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