[go: up one dir, main page]

SU1631703A2 - Current amplifier - Google Patents

Current amplifier Download PDF

Info

Publication number
SU1631703A2
SU1631703A2 SU884466007A SU4466007A SU1631703A2 SU 1631703 A2 SU1631703 A2 SU 1631703A2 SU 884466007 A SU884466007 A SU 884466007A SU 4466007 A SU4466007 A SU 4466007A SU 1631703 A2 SU1631703 A2 SU 1631703A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current
transistors
reflectors
shear
transistor
Prior art date
Application number
SU884466007A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Дмитриевич Азаров
Виктор Ярославович Стейскал
Юрий Михайлович Степайко
Александр Петрович Голубев
Original Assignee
Специальное Конструкторское Технологическое Бюро "Модуль" Винницкого Политехнического Института
Винницкий политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторское Технологическое Бюро "Модуль" Винницкого Политехнического Института, Винницкий политехнический институт filed Critical Специальное Конструкторское Технологическое Бюро "Модуль" Винницкого Политехнического Института
Priority to SU884466007A priority Critical patent/SU1631703A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1631703A2 publication Critical patent/SU1631703A2/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности путем уменьшени  тока сдвига. Усилитель тока содержит транзисторы 1 -4, 20-23, транзисторы 5 и 6 в диодном включении, отражатели тока на транзисторах 7-18, двухполюсный токозадающий эл-т на резисторе 19, источник питани  с шинами 24 и 25 и общую шину 26. В данном усилителе тока цель достигаетс  тем, что ток сдвига не зависит от разброса коэффициентов транзисторов разной структуры, а определ етс  только погрешностью отражателей тока. 1 ил.This invention relates to a measurement technique. The purpose of the invention is to improve accuracy by reducing the shear current. The current amplifier contains transistors 1-4, 20-23, transistors 5 and 6 in the diode switching on, current reflectors on transistors 7-18, a bipolar current-supply el-t on resistor 19, a power supply with buses 24 and 25 and a common bus 26. In In this current amplifier, the goal is achieved by the fact that the shear current does not depend on the spread of the coefficients of transistors of different structures, but is determined only by the accuracy of the current reflectors. 1 il.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике, может использоваться в устройствах линейного усиления тока, напряжения, в преобразователях токнапряжение и является дополнительным к авт,св. Ns 1548841.The invention relates to measuring equipment and automation, can be used in devices of linear amplification of current, voltage, current-voltage converters and is additional to the circuit, St. Ns 1548841.

Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения тока сдвига.The purpose of the invention is to increase accuracy by reducing shear current.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя тока.The drawing shows a circuit diagram of a current amplifier.

Усилитель тока содержит первый, второй, третий, четвертый транзисторы 1-4, первый и второй транзисторы 5,6 в диодном включении, первый, второй, третий, четвертый отражатели тока на транзисторах 7-18, двухполюсный токозадающий элемент на резисторе 19, первый, второй, третий, четвертый дополнительные транзисторы 2023, шины 24, 25 источника питания, общая шина 26.The current amplifier contains the first, second, third, fourth transistors 1-4, the first and second transistors 5.6 in diode switching, the first, second, third, fourth current reflectors on transistors 7-18, a bipolar current-sensing element on the resistor 19, the first, second, third, fourth additional transistors 2023, buses 24, 25 of the power source, a common bus 26.

Усилитель тока работает следующим образом.The current amplifier operates as follows.

Для минимизации тока сдвига усилителя тока должны быть идентичными следующие группы транзисторов: 4, 21 и 22, 3, 20 и 23; 8, 10, 12 и 14; 7, 9, 11 и 13; 15 и 17, 16 и 18; 1 и 5; 2 и 6.To minimize the shear current of the current amplifier, the following groups of transistors must be identical: 4, 21 and 22, 3, 20 and 23; 8, 10, 12 and 14; 7, 9, 11 and 13; 15 and 17, 16 and 18; 1 and 5; 2 and 6.

При подаче питания через резистор 19 и транзисторы 7 и 8 в диодном включении протекает ток смещения (1См), определяемый выражением . _ UriMT + Цпит “' Цб.э.7 U6.3.8 где Опит, U™T - напряжения на шинах 24, 25 источника питания соответственно;When power is supplied through the resistor 19 and transistors 7 and 8 in the diode inclusion, a bias current flows (1 C m), defined by the expression. _ UriMT + Tspit “'CBE.7 U6.3.8 where Opt, U ™ T are the voltage on the 24, 25 busbars of the power supply, respectively;

иб.э.7 , U6.3.8 ~ напряжения база - эмиттер транзисторов 7 и 8;ibe.7, U6.3.8 ~ voltage base - emitter of transistors 7 and 8;

R19 - значение резистора 19.R19 is the value of resistor 19.

Такой же ток протекает через транзисторы 10, 12, 14, 11, 9 и 1. Через транзисторы 20 и 21 протекает ток транзисторов 10, 12, 9 и 11, т.е. 2 · 1См. Через датчик тока транзистора 1 на транзисторе 5 протекает базовый ток транзистора 20, равныйThe same current flows through transistors 10, 12, 14, 11, 9, and 1. Through transistors 20 and 21, current flows from transistors 10, 12, 9, and 11, i.e. 2 · 1 C m. Through the current sensor of the transistor 1 on the transistor 5 flows the base current of the transistor 20, equal to

I__2 1см —а--, рр — п — р где Is - ток через транзистор 5;I__2 1cm —a--, pp - p - p where Is is the current through transistor 5;

β р — п — р - коэффициент р-п-р транзистора.β p - p - p - coefficient p-p-p transistor.

Аналогично через транзистор 6 протекает ток 1б, равный , 2 1см !б = -о---------- р η — р — ηSimilarly, a current 1b flows through transistor 6, equal to 2 1cm! B = -o ---------- p η - p - η

Через транзисторы 1 и 2 протекает усредненный ток, т е.Averaged current flows through transistors 1 and 2, i.e.

' 1см | 2 1см , = SZ1JP__йгглгл ='1cm | 2 1cm, = SZ1JP__yiggl =

- Icm ί ~σ ~~----Η -β— --\ .- Icm ί ~ σ ~~ ---- Η -β— - \.

\ Д ρ — η — ρ ρ η — ρ — π /\ D ρ - η - ρ ρ η - ρ - π /

Через транзистор 17 протекает ток, практически равный току транзистора 15·, который равен базовому току транзистора 22, т.е.:Through the transistor 17, a current flows almost equal to the current of the transistor 15 ·, which is equal to the base current of the transistor 22, i.e.:

1см <17 = 75----------, · рп - Р - η1cm <17 = 75 ----------, rp - P - η

1см )118 = 7}----------· ·1cm) 118 = 7} ---------- · ·

Рр - η - рRp - η - p

Базовый ток усилительного каскада на транзисторе 3 равен алгебраической сумме токов транзисторов 1 и 17, т.е.The base current of the amplifier stage on transistor 3 is equal to the algebraic sum of the currents of transistors 1 and 17, i.e.

<63 = <17 — h.2 —~п——-ρ η — р — η _ *см (—*--н ~в—'—) = \ ρ η — р — η ρ ρ — η — р / _ _ 1см____ βρ —η —р ' где знак указывает, что ток вытекает из базы транзистора. Аналогично базовый ток транзистора 4 равен алгебраической сумме токов транзисторов 2 и 18, т.е.<63 = <17 - h.2 - ~ n ——- ρ η - p - η _ * cm (- * - n ~ in —'—) = \ ρ η - p - η ρ ρ - η - p / _ _ 1cm ____ βρ —η —p 'where the sign indicates that the current flows from the base of the transistor. Similarly, the base current of transistor 4 is equal to the algebraic sum of the currents of transistors 2 and 18, i.e.

<64 — 11.2 118 = ~ 1см ( -β------Г -β--------\ ρ ρ — η — ρ ρ η — ρ — η __1см _ 1см βρ — η —. ρ β η — ρ — η<64 - 11.2 118 = ~ 1cm (-β ------ Г -β -------- \ ρ ρ - η - ρ ρ η - ρ - η __1cm _ 1cm βρ - η -. Ρ β η - ρ - η

Определим токи покоя через транзисторы 3 и 4, равные произведению базовых токов этих транзисторов на их коэффициент, т.е.:We determine the quiescent currents through transistors 3 and 4, equal to the product of the base currents of these transistors by their coefficient, i.e.:

— 163 ' β р — η — р = _ 1см ‘βρ— η— ρ --75 — I CM :- 163 'β p - η - p = _ 1cm' βρ— η— ρ --75 - I CM:

Pp —n —p = 164 ’ β n — p — n = _ Icm ./2 --— p n — p — n — Icm · ρ Π — p — nPp —n —p = 164 'β n - p - n = _ Icm ./2 --— pn - p - n - Icm · ρ Π - p - n

Отсюда видно, что, несмотря на разные значения коэффициентов транзисторов п-р-п и р-п-р структуры, ток через транзисторы 3 и 4 равен !См. Таким образом, в данном устройстве ток сдвига не зависит от коэффициентов транзисторов разной структуры. Следовательно, при входном токе 1ВХ, равном нулю, на выходе предложенного устройства ток практически равен нулю.It can be seen from this that, despite the different values of the coefficients of the transistors of the p-p-p and p-p-p structures, the current through the transistors 3 and 4 is equal! With m. Thus, in this device, the shear current does not depend on the coefficients of transistors of different structures. Therefore, with an input current of 1 VX equal to zero, at the output of the proposed device, the current is almost zero.

Работы схемы при воздействии входного сигнала (Δ 1ВХ т 0) аналогична описанной в прототипе. Коэффициент усиления потоку с разомкнутой петлей обратной связи устройства Κι также, как и в прототипе, равен К| _ «1 ·β3+α2 ·β4 где «1 , «2 - коэффициенты усиления по току транзисторов 1 и 2. соответственно;The operation of the circuit when exposed to an input signal (Δ 1 BX t 0) is similar to that described in the prototype. The gain of the flow with an open feedback loop of the device Κι as well as in the prototype is equal to K | _ "1 · β3 + α 2 · β4 where" 1, "2 - current gain of the transistors 1 and 2., respectively;

/?з . βύ, — коэффициенты усиления по току транзисторов 3 и 4 соответственно./? s. βύ, are the current gain of the transistors 3 and 4, respectively.

Сравним токи сдвига (1СдВ) прототипа и предложенного устройства. В общем случае ток сдвига равен сумме двух составляющих, обусловленных неравенством коэффициентов/? транзисторов разной структуры усилительного каскада ( 1сдв ) и погрешностью отражателей тока каскада смещения на транзисторах 8, 10, 12, 14 и 7, 9, 11, 13, Н приведенной к входу схемы (I Сдв), т.е.Compare the shear currents (1 C d V ) of the prototype and the proposed device. In the general case, the shear current is equal to the sum of two components due to the inequality of the coefficients transistors of different structures of the amplification stage (1sdv) and the error of the current reflectors of the bias stage at transistors 8, 10, 12, 14 and 7, 9, 11, 13, N of the input circuit (I C dv), i.e.

г Г!Mr. G!

1спв = кдв + 1сдв .1spv = kdv + 1sdv.

В данном устройстве, ток сдвига (1Сдв) от разброса коэффициентовр транзисторов разной структуры не зависит, т.е. 1Сдв = 0, а определяется только погрешностью отражателей тока, которая такая же, как и в прототипе.In this device, the shear current (1 C dv) does not depend on the spread of the coefficients of transistors of different structures, i.e. 1 With dv = 0, and is determined only by the error of the current reflectors, which is the same as in the prototype.

Кроме того, предложенное устройство отличается лучшей температурной стабильностью, так как схема токовой компенсации компенсирует температурную составляющую 1сдв, обусловленную изменением коэффициентов/? от температуры усилительного каскада, и улучшает динамические характеристики входного каскада. Это обусловлено уменьшением в 2 раза динамического входного сопротивления схемы вследствие увеличения тока покоя, протекающего через транзисторы 1,2, 5,6,20 и 21, а уменьшение входного сопротивления схемы сокращает время перезаряда паразитных емкостей суммирующей точки и, следовательно, увеличивает быстродействие описанной схемы, функционирующей совместно с токовым ЦАП, характеризующимся большим значением выходной емкости.In addition, the proposed device is characterized by better temperature stability, since the current compensation circuit compensates for the temperature component of 1sdv due to a change in the coefficients from the temperature of the amplifier stage, and improves the dynamic characteristics of the input stage. This is due to a 2-fold decrease in the dynamic input impedance of the circuit due to an increase in the quiescent current flowing through the transistors 1,2, 5,6,20 and 21, and a decrease in the input impedance of the circuit reduces the charge time of the parasitic capacitances of the summing point and, therefore, increases the speed of the described circuit operating in conjunction with the current DAC, characterized by a large value of the output capacitance.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Усилитель тока по авт.св. № 1548841, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения тока сдвига, введен третий и четвертый дополнительные транзисторы, имеющие структуру соответственно четвертого и третьего транзисторов, третий и четвертый отражатели тока, выходы которых подключены к базам соответственно третьего и четвертого транзисторов, общие выводы - к коллекторам соответственно третьего и четвертого дополнительных транзисторов и соответствующим шинам источника питания, а входы - к базам соответственно третьего и четвертого дополнительных транзисторов, при этом первый и второй отражатели тока выполнены с первым и вторым дополнительными выходами, первые из которых соединены с выходами этих же отражателей тока, а вторые выходы - с эмиттерами соответственно четвертого и третьего отражателей тока.Amplifier No. 1548841, characterized in that, in order to increase accuracy by reducing the shear current, the third and fourth additional transistors are introduced, having the structure of the fourth and third transistors, the third and fourth current reflectors, the outputs of which are connected to the bases of the third and fourth transistors, respectively, common conclusions - to the collectors of the third and fourth additional transistors, respectively, and the corresponding buses of the power supply, and the inputs - to the bases of the third and fourth additional, respectively transistors, while the first and second current reflectors are made with the first and second additional outputs, the first of which are connected to the outputs of the same current reflectors, and the second outputs are emitters of the fourth and third current reflectors, respectively.
SU884466007A 1988-07-27 1988-07-27 Current amplifier SU1631703A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884466007A SU1631703A2 (en) 1988-07-27 1988-07-27 Current amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884466007A SU1631703A2 (en) 1988-07-27 1988-07-27 Current amplifier

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1548841 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1631703A2 true SU1631703A2 (en) 1991-02-28

Family

ID=21392102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884466007A SU1631703A2 (en) 1988-07-27 1988-07-27 Current amplifier

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1631703A2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2176850C1 (en) * 2000-10-20 2001-12-10 Олексенко Виктор Викторович Low-noise wide-band current amplifier
RU2178235C1 (en) * 2000-09-29 2002-01-10 Олексенко Виктор Викторович Low-noise broad-band current amplifier
RU2383099C2 (en) * 2008-04-16 2010-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") Differential amplifier with low-resistance inputs
RU2436224C1 (en) * 2010-07-22 2011-12-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Предприятие "Пульсар" Integral operational amplifier with current feedback

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1548841,кл. Н 03 F 3/26, 1987. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2178235C1 (en) * 2000-09-29 2002-01-10 Олексенко Виктор Викторович Low-noise broad-band current amplifier
RU2176850C1 (en) * 2000-10-20 2001-12-10 Олексенко Виктор Викторович Low-noise wide-band current amplifier
RU2383099C2 (en) * 2008-04-16 2010-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") Differential amplifier with low-resistance inputs
RU2436224C1 (en) * 2010-07-22 2011-12-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Предприятие "Пульсар" Integral operational amplifier with current feedback

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6384684B1 (en) Amplifier
US4857861A (en) Amplifier arrangement with improved quiescent current control
KR0136875B1 (en) Voltage-current converter
KR930018345A (en) Constant voltage generator
SU1631703A2 (en) Current amplifier
KR920003670A (en) D / A Converter
Trescases et al. Sensorless digital peak current controller for low-power DC-DC SMPS based on a bi-directional delay line
KR950034156A (en) Temperature detection circuit
KR860009555A (en) Input Level Shift Circuit for Low Voltage Digital to Analog Converters
KR920010216B1 (en) Bias circuit for analog/digital converter
KR900008046B1 (en) Comparator
US12181498B2 (en) Current sense circuit including a controllable current mirror and a biasing circuit
Hart et al. A precision bilateral voltage-current converter
JP2896029B2 (en) Voltage-current converter
CN113179088A (en) PWM DAC with improved linearity and switch resistance insensitivity
US20240272010A1 (en) Temperature sensor
SU1548841A1 (en) Current amplifier
SU1370773A1 (en) Bridge-type diode switching device
SU1451833A1 (en) Voltage-to-current converter
RU2033634C1 (en) D c current regulator
JP2906280B2 (en) D / A converter
SU828398A1 (en) Digital-analogue converter
Schoenwetter A high-speed low-noise 18-bit digital-to-analog converter
SU964656A1 (en) Device for biasing output voltage of operational amplifier
Schoeff A monolithic analog subsystem for high-accuracy A/D conversion