Дифференциальный усилитель с динамической нагрузкой

Разновидности схем дифференциальных усилителей

Основными задачами разработки разновидностей схем ДУ является увеличение коэффициента усиления усилителя и увеличение входного сопротивления.

Используются следующие разновидности схем ДУ:

а) на входах ДУ ставятся составные транзисторы (пара Дарлингтона), у которых гораздо выше входное сопротивление и коэффициент передачи тока равен произведению коэффициентов передачи тока обоих транзисторов;

б) на входах ДУ ставятся эмиттерные повторители, у которых входное сопротивление сотни килоомов;

в) ДУ с полевыми транзисторами на входах;

г) ДУ с динамической нагрузкой.

Для увеличения коэффициента усиления усилителя необходимо увеличить коллекторную нагрузку . В ИС используется динамическая нагрузка, т.е. вместо резисторов и ставятся транзисторы VТ₃ и VТ₄, которые имеют низкое сопротивление по постоянному току и высокое – по переменному. Транзисторы VТ₃ и VТ₄ имеют полярность, противоположную к основным (рисунок 8.3).

Транзисторы VT₁ и VT₂ (n-p-n- типа) – основные, транзисторы VТ₃ и VТ₄ (p-n-p -типа) – коллекторная нагрузка. Эти транзисторы соединены коллекторами. Транзистор VТ₃ используется в диодном включении. В эмиттерной цепи ставится генератор стабильного тока (ГСТ) для уменьшения влияния синфазного сигнала на работу схемы.

Вход ДУ – дифференциальный, выход ‑ однотактный.

Транзисторы VТ₃ и VТ₄ включены по схеме токового зеркала – отражателя токов. Ток I_К1, протекая через VТ₃, создает одинаковое смещение на базах транзисторов . Поэтому , а является током . Следовательно . VТ₄ повторяет изменения токов VT₁, т.е. полностью повторяет , поэтому VТ₃ и VТ₄ называется токовым зеркалом.

Ток на выходе ДУ усиливается в b раз и удваивается.

Выходное напряжение ДУ , где - входное сопротивление последующего каскада.

Коэффициент усиления ДУ . При .

Так как может быть несколько сотен килоом, коэффициент усиления ДУ по напряжению может достигать нескольких сотен и тысяч.

Таким образом, отражатель токов позволяет получить высокий коэффициент усиления по напряжению и удвоить сигнал на однотактном выходе.

Дата добавления: 2017-02-01