усилитель тока
Классы МПК: | H03F3/04 выполненные только на полупроводниковых приборах (последующие подгруппы имеют преимущество) |
Патентообладатель(и): | Прокопенко Вадим Георгиевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-12-25 публикация патента:
30.07.1994 |
Использование: в радиотехнике, в измерительной технике, технике связи, вычислительной технике. Сущность изобретения: уменьшение входного сопротивления достигается тем, что в усилителе тока, содержащем транзисторы (Т) 1 - 4, транзисторы 3 и 4 выполнены с дополнительными вторыми эмиттерами, соединенными с выходом введенного генератора 5 тока. Положительный эффект обусловлено дополнительным падением напряжений на база-эмиттерных переходах первых эмиттеров Т 3 и Т 4, которое будучи равным по абсолютной величине и обратным по знаку падению напряжений на база-эмиттерных переходах Т 1 и Т 2, обеспечивает компенсацию последнего. В результате напряжение на входе усилителя тока неизменно во всем диапазоне изменений входных токов, что соответствует нулевому входному сопротивлению усилителя. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
УСИЛИТЕЛЬ ТОКА, содержащий первый и второй транзисторы, коллекторы которых являются соответствующими выходами усилителя тока, базы - входом для подачи напряжения смещения, третий и четвертый транзисторы, при этом коллектор третьего и база четвертого транзисторов соединены с эмиттером первого транзистора, коллектор четвертого и база третьего транзисторов соединены с эмиттером второго транзистора, причем эмиттеры третьего и четвертого транзисторов являются соответствующими входами усилителя тока, отличающийся тем, что третий и четвертый транзисторы выполнены двухэмиттерными, при этом вторые эмиттеры соединены с выходом введенного генератора тока.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в измерительной технике, технике связи, вычислительной технике. Цель изобретения - уменьшение входного сопротивления усилителя тока. На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого усилителя тока; на фиг. 2 показано распределение токов в усилителе при его работе. Усилитель тока содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 транзисторы и генератор 5 тока. Работа предложенного усилителя тока рассматривается при следующих условиях: все транзисторы идентичны, в том числе площади эмиттеров двухэмиттерных транзисторов 3 и 4 одинаковы и равны площадям эмиттеров транзисторов 1 и 2, токи базы транзисторов пренебрежимо малы по сравнению с их коллекторными токами, транзисторы работают на частотах много меньших f - граничной частоты коэффициента передачи транзисторов по току в схеме с общей базой . Первоначально подаются напряжение смещения, ток генератора 5 и входной ток такой величины, чтобы вывести все транзисторы в активный режим. При этом постоянная составляющая I02 тока, протекающего в цепях вторых эмиттеров транзисторов 3 и 4, равна половине тока генератора тока 5, постоянная составляющая тока, протекающего в цепях первых эмиттеров транзисторов 3 и 4, равна постоянной (синфазной) составляющей I01входного тока, а постоянная составляющая эмиттерных токов транзисторов 1 и 2 равна сумме токов I01 и I02. Напряжение на входе предложенного усилителя тока равно (см. фиг. 2):Uвх=U+U-U+U (1) где U, U - база-эмиттерные напряжения в цепях соответственно первого и второго эмиттеров транзистора 3;
U, U - база-эмиттерные напряжения соответственно в цепях первого и второго эмиттеров транзистора 4. Выразив базо-эмиттерные напряжения транзисторов через их эмиттерные токи с помощью уравнения Эберса-Молла с точностью до значения обратного тока эмиттерного p-n-перехода IS, запишем (1) в следующем виде:
Uвх=-т ln + т ln - т ln +
+ т ln = т ln , (2) где iвх - дифференциальная составляющая входного тока;
i1 - переменный ток, протекающий в цепи вторых эмиттеров транзисторов 3 и 4;
т - температурный потенциал. Найдем значение тока i1. В соответствии с вторым законом Кирхгофа, сумма напряжений в замкнутом контуре база-эмиттер транзистора 2, база-второй эмиттер транзистора 3, второй эмиттер-база транзистора 4, эмиттер-база транзистора 1, равна нулю
U+U-U-U=0, (3) где U, U - база-эмиттерные напряжения транзисторов 1 и 2 соответственно. Представим база-эмиттерные напряжения в выражении (3) с помощью уравнения Эберса-Молла
n ln - тln - (4)
Преобразовав выражение (4), получим
1+ 1- =1- 1+ . (5)
Соотношение (5) позволяет выразить i1 через iвх
i1= iвх (6)
Подставляя выражение (6) в выражение (2), получим
Uвх= т ln = т ln1= 0 (7)
Таким образом, напряжение на входе предложенного усилителя тока не зависит от величины входного тока и в пределах принятых допущений равно нулю, что соответствует нулевому входному сопротивлению усилителя. Коэффициент передачи по току усилителя равен
K= = =1+ . (8)
Таким образом, предложенный усилитель тока выгодно отличается от прототипа тем, что при прочих равных условиях (коэффициент усиления, количество транзисторов, диапазон рабочих частот, потребляемая мощность) имеет пониженное входное сопротивление.
Класс H03F3/04 выполненные только на полупроводниковых приборах (последующие подгруппы имеют преимущество)
буферный усилитель - патент 2495522 (10.10.2013) | |
токовое зеркало - патент 2368065 (20.09.2009) | |
токовое зеркало - патент 2367996 (20.09.2009) | |
токовое зеркало - патент 2365971 (27.08.2009) | |
токовое зеркало - патент 2365969 (27.08.2009) | |
токовое зеркало - патент 2362203 (20.07.2009) | |
столбцовый усилитель для матрицы кмоп датчиков видеосигналов - патент 2347325 (20.02.2009) | |
схема токового зеркала с автоматическим переключением диапазона - патент 2339156 (20.11.2008) | |
усилитель для радиотелефона - патент 2170488 (10.07.2001) | |
линейный усилитель мощности - патент 2156537 (20.09.2000) |