Буферний каскад

Буферний каскад, який містить тридцять транзисторів, два джерела струму, шини додатного та від'ємного живлення, вхідну та вихідну шини, причому вхідну шину з'єднано з базами четвертого і п'ятого транзисторів, колектори четвертого і п'ятого транзисторів з'єднано з емітерами сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів відповідно, емітери четвертого і п'ятого транзисторів з'єднано з емітерами дев'ятого і десятого транзисторів відповідно, бази дев'ятого і десятого транзисторів з'єднано з базами третього і шостого транзисторів відповідно, а також з емітерами п'ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів відповідно, колектори дев'ятого і десятого транзисторів з'єднано з базами п'ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів відповідно, а також з емітерами першого і восьмого транзисторів відповідно, бази першого і восьмого транзисторів з'єднано з базами другого і сьомого транзисторів відповідно, а також з емітерами тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів відповідно, колектори першого і восьмого транзисторів з'єднано з базами тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів відповідно, а також з першими виводами першого і другого джерел струмів відповідно, другий вивід першого джерела струму та колектори тринадцятого, п'ятнадцятого транзисторів з'єднано з шиною додатного живлення, другий вивід другого джерела струму та колектори чотирнадцятого, шістнадцятого транзисторів з'єднано з шиною від'ємного живлення, колектори сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів з'єднано з базами та колекторами дев'ятнадцятого, двадцятого, двадцять першого, двадцять другого транзисторів відповідно, а також з базами двадцять третього і двадцять четвертого 2 (19) 1 3 Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки і може бути використана в аналоговоцифрових перетворювачах і цифрових вимірювальних приладах. Відомо буферний каскад (Патент України №22794 бюл. №11, 2007 p.), який містить вісімнадцять транзисторів, два джерела струму, шини додатного та від'ємного живлення, вхідну7 та вихідну шини, причому вхідну шину з'єднано з базами четвертого і п'ятого транзисторів, колектори четвертого і п'ятого транзисторів з'єднано з емітерами сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів відповідно, емітери четвертого і п'ятого транзисторів з'єднано з емітерами дев'ятого і десятого транзисторів відповідно, бази дев'ятого і десятого транзисторів з'єднано з базами третього і шостого транзисторів відповідно, а також з емітерами п'ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів відповідно, колектори дев'ятого і десятого транзисторів з'єднано з базами п'ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів відповідно, а також з емітерами першого і восьмого транзисторів відповідно, бази першого і восьмого транзисторів з'єднано з базами другого і сьомого транзисторів відповідно, а також з емітерами тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів відповідно, колектори першого і восьмого транзисторів з'єднано з базами тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів відповідно, а також з першими виводами першого і другого джерел струмів відповідно, другий вивід першого джерела струму та колектори тринадцятого, п'ятнадцятого, сімнадцятого, другого транзисторів з'єднано з шиною додатного живлення, другий вивід другого джерела струму та колектори чотирнадцятого, шістнадцятого, вісімнадцятого, сьомого транзисторів з'єднано з шиною від'ємного живлення, емітери другого і сьомого транзисторів з'єднано з базами сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів відповідно, а також з колекторами третього і шостого транзисторів відповідно, емітери третього і шостого транзисторів з'єднано з емітерами одинадцятого і дванадцятого транзисторів відповідно, бази та колектори одинадцятого і дванадцятого транзисторів з'єднано з вихідною шиною. Недоліками аналогу є низька точність роботи пристрою, яка обумовлена великим рівнем вхідного струму зміщення. За прототип обрано буферний каскад (Патент України №34470, бюл. №15, 2008 p.), який містить тридцять транзисторів, два джерела струму, шини додатного та від'ємного живлення, вхідну та вихідну шини, причому вхідну шину з'єднано з базами четвертого і п'ятого транзисторів, колектори четвертого і п'ятого транзисторів з'єднано з емітерами сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів відповідно, емітери четвертого і п'ятого транзисторів з'єднано з емітерами дев'ятого і десятого транзисторів відповідно, бази дев'ятого і десятого транзисторів з'єднано з базами третього і шостого транзисторів відповідно, а також з емітерами п'ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів відповідно, колектори дев'ятого і десятого транзисторів з'єднано з базами п'ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів відповідно, а також з емітерами пер 52716 4 шого і восьмого транзисторів відповідно, бази першого і восьмого транзисторів з'єднано з базами другого і сьомого транзисторів відповідно, а також з емітерами тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів відповідно, колектори першого і восьмого транзисторів з'єднано з базами тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів відповідно, а також з першими виводами першого і другого джерел струмів відповідно, другий вивід першого джерела струму та колектори тринадцятого, п'ятнадцятого транзисторів з'єднано з шиною додатного живлення, другий вивід другого джерела струму та колектори чотирнадцятого, шістнадцятого транзисторів з'єднано з шиною від'ємного живлення, колектори сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів з'єднано з базами та колекторами дев'ятнадцятого, двадцятого, двадцять першого, двадцять другого транзисторів відповідно, а також з базами двадцять третього і двадцять четвертого транзисторів відповідно, а також з колекторами двадцять п'ятого і двадцять шостого транзисторів відповідно, емітери дев'ятнадцятого, двадцять першого, двадцять третього, двадцять сьомого транзисторів з'єднано з шиною додатного живлення, емітери двадцятого, двадцять другого, двадцять четвертого, двадцять восьмого транзисторів з'єднано з шиною від'ємного живлення, колектори двадцять третього і двадцять четвертого транзисторів з'єднано з базами двадцять сьомого і двадцять восьмого транзисторів відповідно, а також з колекторами другого і сьомого транзисторів відповідно, емітери другого і сьомого транзисторів з'єднано з базами сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів відповідно, а також з колекторами третього і шостого транзисторів відповідно, емітери третього і шостого транзисторів з'єднано з емітерами одинадцятого і дванадцятого транзисторів відповідно, колектори двадцять сьомого і двадцять восьмого транзисторів з'єднано з базами двадцять п'ятого і двадцять шостого транзисторів відповідно, а також з емітерами двадцять дев'ятого і тридцятого транзисторів відповідно, емітери двадцять п'ятого і двадцять шостого транзисторів об'єднано, бази та колектори двадцять дев'ятого і тридцятого транзисторів об'єднано та з'єднано з базами та колекторами одинадцятого і дванадцятого транзисторів, а також з вихідною шиною. Недоліком прототипу є низька швидкодія, що обмежує галузь використання пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу створення буферного каскаду, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків між ними підвищується швидкодія, це розширює галузь використання корисної моделі у різноманітних пристроях імпульсної та обчислювальної техніки, автоматики тощо. Поставлена задача досягається тим, що у буферний каскад, який містить тридцять транзисторів, два джерела струму, шини додатного та від'ємного живлення, вхідну та вихідну шини, причому вхідну шину з'єднано з базами четвертого і п'ятого транзисторів, колектори четвертого і п'ятого транзисторів з'єднано з емітерами сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів відповідно, емітери четве 5 ртого і п'ятого транзисторів з'єднано з емітерами дев'ятого і десятого транзисторів відповідно, бази дев'ятого і десятого транзисторів з'єднано з базами третього і шостого транзисторів відповідно, а також з емітерами п'ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів відповідно, колектори дев'ятого і десятого транзисторів з'єднано з базами п'ятнадцятого і шістнадцятого транзисторів відповідно, а також з емітерами першого і восьмого транзисторів відповідно, бази першого і восьмого транзисторів з'єднано з базами другого і сьомого транзисторів відповідно, а також з емітерами тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів відповідно, колектори першого і восьмого транзисторів з'єднано з базами тринадцятого і чотирнадцятого транзисторів відповідно, а також з першими виводами першого і другого джерел струмів відповідно, другий вивід першого джерела струму та колектори тринадцятого, п'ятнадцятого транзисторів з'єднано з шиною додатного живлення, другий вивід другого джерела струму та колектори чотирнадцятого, шістнадцятого транзисторів з'єднано з шиною від'ємного живлення, колектори сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів з'єднано з базами та колекторами дев'ятнадцятого, двадцятого, двадцять першого, двадцять другого транзисторів відповідно, а також з базами двадцять третього і двадцять четвертого транзисторів відповідно, а також з колекторами двадцять п'ятого і двадцять шостого транзисторів відповідно, емітери дев'ятнадцятого, двадцять першого, двадцять третього, двадцять сьомого транзисторів з'єднано з шиною додатного живлення, емітери двадцятого, двадцять другого, двадцять четвертого, двадцять восьмого транзисторів з'єднано з шиною від'ємного живлення, колектори двадцять третього і двадцять четвертого транзисторів з'єднано з базами двадцять сьомого і двадцять восьмого транзисторів відповідно, а також з колекторами другого і сьомого транзисторів відповідно, емітери другого і сьомого транзисторів з'єднано з базами сімнадцятого і вісімнадцятого транзисторів відповідно, а також з колекторами третього і шостого транзисторів відповідно, емітери третього і шостого транзисторів з'єднано з емітерами одинадцятого і дванадцятого транзисторів відповідно, колектори двадцять сьомого і двадцять восьмого транзисторів з'єднано з базами двадцять п'ятого і двадцять шостого транзисторів відповідно, а також з емітерами двадцять дев'ятого і тридцятого транзисторів відповідно, емітери двадцять п'ятого і двадцять шостого транзисторів об'єднано, бази та колектори двадцять дев'ятого і тридцятого транзисторів об'єднано та з'єднано з базами та колекторами одинадцятого і дванадцятого транзисторів, а також з вихідною шиною, введено тридцять перший, тридцять другий транзистори, причому бази тридцять першого і тридцять другого транзисторів з'єднано з базами двадцять сьомого і двадцять восьмого транзисторів відповідно, а також з'єднано з колекторами двадцять третього і другого транзисторів та колекторами двадцять четвертого і сьомого транзисторів відповідно, емітери тридцять першого і тридцять другого транзисторів з'єднано з шинами додатного і від'ємного живлення відповідно, колектори тридцять першого 52716 6 і тридцять другого транзисторів об'єднано та з'єднано з базами і колекторами одинадцятого, дванадцятого, двадцять дев'ятого, тридцятого, двадцятого та з вихідною шиною. На кресленні представлено принципову схему буферного каскаду. Пристрій містить вихідну шину 1, яку з'єднано з базами четвертого 5 і п'ятого 6 транзисторів, колектори четвертого 5 і п'ятого 6 транзисторів з'єднано з емітерами сімнадцятого 15 і вісімнадцятого 16 транзисторів відповідно, емітери четвертого 5 і п'ятого 6 транзисторів з'єднано з емітерами дев'ятого 4 і десятого 7 транзисторів відповідно, бази дев'ятого 4 і десятого 7 транзисторів з'єднано з базами третього 24 і шостого 27 транзисторів відповідно, а також з емітерами п'ятнадцятого 12 і шістнадцятого 13 транзисторів відповідно, колектори дев'ятого 4 і десятого 7 транзисторів з'єднано з базами п'ятнадцятого 12 і шістнадцятого 13 транзисторів відповідно, а також з емітерами першого 3 і восьмого 8 транзисторів відповідно, бази першого 3 і восьмого 8 транзисторів з'єднано з базами другого 23 і сьомого 28 транзисторів відповідно, а також з емітерами тринадцятого 10 і чотирнадцятого 11 транзисторів відповідно, колектори першого 3 і восьмого 8 транзисторів з'єднано з базами тринадцятого 10 і чотирнадцятого 11 транзисторів відповідно, а також з першими виводами першого 2 і другого 9 джерел струмів відповідно, другий вивід першого 2 джерела струму та колектори тринадцятого 10, п'ятнадцятого 12 транзисторів з'єднано з шиною додатного живлення 34, другий вивід другого джерела струму 9 та колектори чотирнадцятого 11, шістнадцятого 13 транзисторів з'єднано з шиною від'ємного живлення 36, колектори сімнадцятого 15 і вісімнадцятого 16 транзисторів з'єднано з базами та колекторами дев'ятнадцятого 14, двадцятого 17, двадцять першого 18, двадцять другого 21 транзисторів відповідно, а також з базами двадцять третього 22 і двадцять четвертого 29 транзисторів відповідно, а також з колекторами двадцять п'ятого 19 і двадцять шостого 20 транзисторів відповідно, емітери дев'ятнадцятого 14, двадцять першого 18, двадцять третього 22, двадцять сьомого 30, тридцять першого 34 транзисторів з'єднано з шиною додатного живлення 36, емітери двадцятого 17, двадцять другого 21, двадцять четвертого 29, двадцять восьмого 33, тридцять другого 35 транзисторів з'єднано з шиною від'ємного живлення 38, колектори двадцять третього 22 і двадцять четвертого 29 транзисторів з'єднано з базами двадцять сьомого 30 і двадцять восьмого 33 транзисторів відповідно, а також з колекторами другого 23 і сьомого 28 транзисторів відповідно, бази тридцять першого 34 і тридцять другого 35 транзисторів з'єднано з базами двадцять сьомого 30 і двадцять восьмого 33 транзисторів відповідно, а також з'єднано з колекторами двадцять третього 22 і другого 23 транзисторів та колекторами двадцять четвертого 29 і сьомого 28 транзисторів відповідно, емітери тридцять першого 34 і тридцять другого 35 транзисторів з'єднано з шинами додатного 36 і від'ємного 38 живлення відповідно, емітери другого 23 і сьомого 28 транзисторів з'єднано з базами сімнадця 7 того 15 і вісімнадцятого 16 транзисторів відповідно, а також з колекторами третього 24 і шостого 27 транзисторів відповідно, емітери третього 24 і шостого 27 транзисторів з'єднано з емітерами одинадцятого 25 і дванадцятого 26 транзисторів відповідно, колектори двадцять сьомого 30 і двадцять восьмого 33 транзисторів з'єднано з базами двадцять п'ятого 19 і двадцять шостого 20 транзисторів відповідно, а також з емітерами двадцять дев'ятого 31 і тридцятого 32 транзисторів відповідно, емітери двадцять п'ятого 19 і двадцять шостого 20 транзисторів об'єднано, бази та колектори двадцять дев'ятого 31 і тридцятого 32 транзисторів об'єднано та з'єднано з базами та колекторами одинадцятого 25 і дванадцятого 26 транзисторів, а також з колекторами тридцять першого 34 і тридцять другого 35 та з вихідною шиною 37. Буферний каскад працює таким чином: Якщо напруга на вхідній шині 1 збільшується, то потенціали емітерів четвертого 5 і п'ятого 6 транзисторів збільшуються, у свою чергу збільшуються потенціали баз дев'ятого 4, третього 24 та десятого 7, шостого 27 транзисторів відповідно, а також колекторів одинадцятого 25 і дванадцятого 26 транзисторів збільшується. При цьому потенціал на вихідній шині 36, що з'єднана з точкою об'єднання баз та колекторів одинадцятого 27, дванадцятого 28, двадцять дев'ятого 31, тридцятого 32 та колекторів тридцять першого 34, тридцять другого 35 транзисторів і вихідної шини 37, також збільшується і прямує до +Uж. Якщо напруга на вхідній шині 1 зменшується, то потенціали емітерів четвертого 5 і п'ятого 6 транзисторів зменшуються, у свою чергу зменшуються потенціали баз дев'ятого 4, третього 24 та десятого 7, шостого 27 транзисторів відповідно, а також колекторів одинадцятого 25 і дванадцятого 26 транзисторів зменшується. При цьому потенціал на вихідній шині 36, що з'єднана з точкою об'єднання баз та колекторів одинадцятого 27, дванадцятого 28, двадцять дев'ятого 31, тридцятого 32 та колекторів тридцять першого 34, тридцять другого 35 транзисторів і вихідної шини 37, також зменшується і прямує до - Uж. 52716 8 Перше 2 і друге 9 джерела струму задають необхідні струми для каскадів схеми. Емітерні повторювані на п'ятнадцятому 12 і шістнадцятому 13 транзисторах відповідно запобігають впливу базових струмів третього 24 і шостого 27 транзисторів на значення емітерних струмів четвертого 5, дев'ятого 4 та п'ятого 6, десятого 7 транзисторів відповідно, за умови змінення вихідної напруги. Емітерні повторювачі на тринадцятому 10 і чотирнадцятому 11 транзисторах відповідно запобігають впливу базових струмів другого 24 і сьомого 28 транзисторів на емітерні струми першого 3 і восьмого 8 транзисторів, за умови зміни напруги живлення або вихідної напруги. Сімнадцятий 15 і вісімнадцятий 16 транзистори, включені за каскадною схемою, слугують для стабілізації напруг колектор-емітер четвертого 5 і п'ятого б транзисторів відповідно, в діапазоні вхідного сигналу. Другий 23 і сьомий 28 транзистори також ввімкнені за каскадною схемою слугують для стабілізації напруг колектор-емітер третього 24 і шостого 27 транзисторів відповідно. Для збільшення навантажувальної здатності у схему введено підсилювачі струмів на двадцять сьомому 30 і двадцять восьмому 33 транзисторах. Двадцять дев'ятий 31 і тридцятий 32 транзистори в діодному вмиканні, а також двадцять п'ятий 19 і двадцять шостий 20 транзистори являють собою парафазний відбивач струму і в комплексі з відбивачами струму на дев'ятнадцятому 14, двадцять першому 18, двадцять третьому 22 транзисторах, а також на двадцятому 17, двадцять другому 21, двадцять четвертому 29 транзисторах забезпечують завдання режиму по постійному струму двотактного вихідного каскаду на двадцять сьомому 30 і двадцять восьмому 33 транзисторах. При чому колекторні струми робочої точки двадцять сьомого 30 і двадцять восьмого 33 транзисторів рівні струмам, що задаються першим 2 і другим 9 джерелами струмів відповідно. Шини додатного 36 і від'ємного 38 живлення забезпечують потрібний рівень напруги для живлення схеми. 9 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 52716 Підписне 10 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