Быстродействующий операционный усилитель с мостовым входным дифференциальным каскадом
операционный усилитель усилитель с мостовым входным дифференциальным каскадом Быстродействующий операционный усилитель
Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в различных аналоговых и аналого-цифровых интерфейсах для обработки сигналов датчиков физических величин.  
Технический результат: повышение предельных значений SR без ухудшения энергетических параметров ОУ в статическом режиме, а также без использования дорогостоящих СВЧ технологических процессов его изготовления, уменьшающих паразитные емкости Cp1, Cp2, Cp1*, Cp2*.
Быстродействующий операционный усилитель с мостовым входным дифференциальным каскадом содержит неинвертирующий (1) и инвертирующий (1*) входы устройства, потенциальный выход устройства (2), первый (3) и второй (4) идентичные буферные усилители, входящие в структуру входного мостового дифференциального каскада, входы которых связаны с неинвертирующим (1) и инвертирующим (1*) входами устройства, а соответствующие потенциальные выходы (5) и (5*) соединены друг с другом через токоограничивающий резистор (6), первый (7) токовый выход первого (3) буферного усилителя соединен со входом первого (8) токового зеркала, согласованного с первой (9) шиной источника питания, второй (10) токовый выход первого (3) буферного усилителя соединен со входом второго (11) токового зеркала, согласованного со второй (12) шиной источника питания, выходы первого (8) и второго (11) токовых зеркал соединены друг с другом и подключены к выходу устройства (2) через выходной усилитель (13) и связаны с корректирующим конденсатором (14), причем первый (3) буферный усилитель включает первый (15) и второй (16) входные транзисторы, базы которых подключены к неинвертирующему (1) входу устройства, коллектор первого (15) входного транзистора соединен со второй (12) шиной источника питания, коллектор второго (16) входного транзистора соединен с первой (9) шиной источника питания, первый (17) и второй (18) выходные транзисторы, объединенные эмиттеры которых подключены к потенциальному выходу (5) первого (3) буферного усилителя, база первого (17) выходного транзистора соединена с эмиттером первого (15) входного транзистора и через первый источник опорного тока (19) связана с первой (9) шиной источника питания, база второго (18) выходного транзистора соединена с эмиттером второго (16) входного транзистора и через второй (20) источник опорного тока связана со второй (12) шиной источника питания, кроме этого, коллектор первого (17) выходного транзистора соединен с первым (7) токовым выходом первого (3) буферного усилителя, коллектор второго (18) выходного транзистора соединен со вторым (10) токовым выходом первого (3) буферного усилителя, кроме этого, второй (4) буферный усилитель идентичен первому (3) буферному усилителю и включает третий (15*) и четвертый (16*) входные транзисторы, базы которых подключены к инвертирующему (1*) входу устройства, коллектор третьего (15*) входного транзистора соединен со второй (12) шиной источника питания, коллектор четвертого (16*) входного транзистора соединен с первой (9) шиной источника питания, третий (17*) и четвертый (18*) выходные транзисторы, объединенные эмиттеры которых подключены к потенциальному выходу (5*) второго (4) буферного усилителя, база третьего (17*) выходного транзистора соединена с эмиттером третьего (15*) входного транзистора и через третий (19*) источник опорного тока связана с первой (9) шиной источника питания, база четвертого (18*) выходного транзистора соединена с эмиттером четвертого (16*) входного транзистора и через четвертый (20*) источник опорного тока связана со второй (12) шиной источника питания, кроме этого, коллектор третьего (17*) выходного транзистора соединен с первым (7*) токовым выходом второго (4) буферного усилителя, коллектор четвертого (18*) выходного транзистора соединен со вторым (10*) токовым выходом второго (4) буферного усилителя, причем первый (7*) токовый выход второго (4) буферного усилителя согласован с первой (9) шиной источника питания, а второй (10*) токовый выход второго (4) буферного усилителя согласован со второй (12) шиной источника питания. В схему первого (3) буферного усилителя введены первый (21) и второй (22) дополнительные транзисторы, база первого (21) дополнительного транзистора подключена к эмиттеру первого (15) входного транзистора, коллектор первого (21) дополнительного транзистора связан со второй (12) шиной источника питания, эмиттер первого (21) дополнительного транзистора через первый (23) дополнительный источник опорного тока связан с первой (9) шиной источника питания, база второго (22) дополнительного транзистора подключена к эмиттеру второго (16) входного транзистора, коллектор второго (22) дополнительного транзистора соединен  с первой (9) шиной источника питания, а эмиттер второго (22) дополнительного транзистора связан со второй (12) шиной источника питания через второй (24) дополнительный источник опорного тока, причем между эмиттером первого (15) входного транзистора и эмиттером второго (22) дополнительного транзистора включен первый (25) дополнительный корректирующий конденсатор, а между эмиттером первого (21) дополнительного транзистора и эмиттером второго (16) входного транзистора включен второй (26) дополнительный корректирующий конденсатор, кроме этого, в схему второго (4) буферного усилителя введены третий (21*) и четвертый (22*) дополнительные транзисторы, база третьего (21*) дополнительного транзистора подключена к эмиттеру третьего (15*) входного транзистора коллектор третьего (21*) дополнительного транзистора связан со второй (12) шиной источника питания, эмиттер третьего (21*) дополнительного транзистора через третий (23*) дополнительный источник опорного тока связан с первой (9) шиной источника питания, база четвертого (22*) дополнительного транзистора подключена к эмиттеру четвертого (16*) входного транзистора, коллектор четвертого (22*) дополнительного транзистора соединен  с первой (9) шиной источника питания, а эмиттер четвертого (22*) дополнительного транзистора связан со второй (12) шиной источника питания через четвертый (24*) дополнительный источник опорного тока, причем между эмиттером третьего (15*) входного транзистора и эмиттером четвертого (22*) дополнительного транзистора включен третий (25*) дополнительный корректирующий конденсатор, а между эмиттером третьего (21*) дополнительного транзистора и эмиттером четвертого (16*) входного транзистора включен четвертый (26*) дополнительный корректирующий конденсатор
электронные устройства автоматики, вычислительной техники, систем связи и телекоммуника-ций, предприятия и организации, занимающиеся разработкой и производством аналоговой элек-тронной компонентной базы, в т.ч. предназначенной для применения в качестве быстродей-ствующих операционных усилителей (ОУ) и драйверов АЦП, обеспечивающих преобразование радиотехнических сигналов.
Николай
Прокопенко
Николаевич
заведующий кафедрой «Информационные системы и радиотехника» Института сферы обслуживания и предпринимательства (филиала) Донского государственного технического университета в г. Шахты Ростовской области
Доктор технических наук
Профессор
I-6599-2013
55233056200
635634
0000-0001-8291-1753
РОССИЯ
Максим
Минкин
Сергеевич
Начальник Управления научных исследований
РОССИЯ
50.09.35
Аналоговые элементы, узлы и устройства
02.02.IQ
ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
Алексей
Жук
Андреевич
РОССИЯ
Анна
Бугакова
Витальевна
РОССИЯ
Николай
Прокопенко
Николаевич
РОССИЯ
РНФ
Российский научный фонд
1137799022261
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Фонды
Донской государственный технический университет; ДГТУ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет"
1026103727847
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения