163139. lajstromszámú szabadalom • Műveleti erősítő
163139 9 10 és emitterei között. A 28 és 30 tranzisztorok úgy vannak előfeszítve, hogy vezessenek, úgyhogy egy Vbe áteresztő irányú előfeszültség keletkezik ezen tranzisztorok bázis- és emitter-elektródjai között. Ekkor elhanyagolható feszültség jelentkezik a 28 és 30 tranzisztorok kollektorai és bázisai között, amely igen kicsi szivárgási áramot eredményez, amint azt fent tárgyaltuk. Hogy minimálisra csökkentsük a feszültséget a 28 és 30 tranzisztorok kollektorai és bázisai között, a 29, 31 és 33 tranzisztorok bázis-emitter átmeneti felületét azonos nagyságúra készítjük és azonos módon állítjuk elő, továbbá a 32 tranzisztort nagy bétájú és kis letörési feszültségűre készítjük, amelynek területe és előállítási módja azonos a 28 és 30 nagy bétájú tranzisztorokéval. A két útvonalon, nevezetesen a 28, 29 és 30, 31 tranzisztorokon átfolyó átlagáramok azonosak a 33, 32 diódákon keresztülfolyó árammal. A 28 és 30 tranzisztorok Vbe kollektor-emitter feszültségesése megegyezik azzal az egy Viie feszültségeséssel, amely az ultranagybétájú 32 tranzisztoron alakul ki. Minthogy a 28 és 30 tranzisztorok bázis-emitter feszültsége is egyenlő Vbe feszültséggel, amely a 32 diódán alakul ki, ezért a 28 és 30 tranzisztorok kollektor- és báziselektródjai között nulla feszültségesés van. Az előfeszültség-forrás, amely 32 és 33 diódákat tartalmazza, járulékos 34 tranzisztor által szolgáltatott árammal van gerjesztve, amely tranzisztor áteresztő irányban elő van feszítve a 18' diódán levő feszültségesés által. A 18' dióda átmeneti területének aránya a 34 tranzisztor bázis-emitter átmenetéhez képest létrehozza az áramot, amely a 32 és 33 diódákon át folyik és amelynek folynia kell az áramforrás szerepét betöltő 13' tranzisztorba is. Ezért a 13' tranzisztor bázis-emitter átmenete 50%-kal nagyobb területű, mint a 13 tranzisztoré, amelyet az 1. ábra kapcsán ismertettünk, mert ennek 50%-kal nagyobb áramot kell adnia. Ha a 13' tranzisztorban 3 mikroamper folyik, akkor a 28 és 30 tranzisztorok, valamint a 32 dióda mindegyikében egy mikroamperes áram folyik. A 14' és 15' tranzisztorokban folyó áram is egy-egy mikroamper nagyságú, és a 16' és 17' tranzisztorokban is egy mikroamperes áram folyik. Ha a 16' és 17' tranzisztorok mindegyike egy mikroamperes áramot vezet, akkor a 18' diódán át két mikroamperes áram folyik. A 34 tranzisztor bázis-emitter átmenetének területe feleakkora, mint a 18 diódáé, és ennek az a következménye, hogy egy mikroamperes áramot vezet, amely azután az előfeszítő 32 és 33 diódákon, keresztülfolyik. Mindezen áramok nagyságát a 19' bemenő kapocsról ellenőrizzük, ahonnan előfeszítő áramot táplálunk a 21' diódára, hogy vezéreljük a 13' tranzisztor által szolgáltatott áramot. Ha áramforrás-feszültséget alkalmazunk a 24' és 20' kapcsokra és működtető előfeszültséget alkalmazunk a 21' diódára, a 13 tranzisztor áramot fog vezetni a 28 és 30 tranzisztorokba. Ha azon-20 ban a 24' és 20' kapcsokra áramforrást kapcsolunk, akkor nem táplálunk kezdeti előfeszítő áramot a 32 és 33 előfeszítő diódákra, hogy vezetővé tegyük a 29 és 31 tranzisztort, ennélfogva 5 a 14, 15 és 18 tranzisztorok nem fognak vezetni. Ha a 18' dióda nem vezet és ezért a 34 tranzisztor sem vezet, a 28 és 30 tranzisztorokon inula értékű kollektor-emitter feszültség lesz. Ezért a kollektor-emitter feszültség hiányában 10 az egész áram a 13' tranzisztorról a 28 és 30 tranzisztorok bázis-emitter útvonalán fog folyni és a 22' és 23' kapcsokra kötött jelforrásokba. Hogy kezdeti vezetést biztosítsunk a 18' diódában, kis területű 41 tranzisztort alkalmazunk, 15 amelynek bázis-emitter bemenete a 21' diódán keresztül csatolt és kollektora össze van kötve 18' diódával. A 41 tranzisztornak csak igen csekély induló áramot kell táplálnia a 18' diódára, hogy indítson egy ciklust, és ezen áram részesedésnek oly kicsinek kell lennie, hogy ne zavarja azt a területiarány-előírást, amely a 13' diódánál és a 14, 15, 16 és 17 tranzisztoroknál van. Minthogy a 28 és 30 tranzisztorokon a feszültségesés kicsi, a 22' és 23' kapcsokon levő csúcstól csúcsig mért közös modus bemenő feszültség megközelítően olyan nagy lehet, mint az energiát szolgáltató feszültség, amelyet úgy használunk, hogy az nem zavarja az erősítő működését, amint 30 azt az előzőkben ismertettük. Nagy bétájú bemenő tranzisztor esetén a bemenő impedanciák megfelelően nagyobbak, úgyhogy nagyobb emitteráram alakítható ki egy adott alkalmazásban és ezért nagyobb meredek-35 ség biztosítható, amely összhangban van a nagy emitter árammal. Az 1000-es értéktartományban levő bétákkal kielégítően alacsony zajszintet kaptunk. Ez a gyakorlati kialakítás két tényezőtől függ: (1) attól, hogy konstans kollektori'e-40 szültséget biztosítunk szűk tartományon belül; és (2) hogy a nulla értékű szivárgási áram biztosítására nulla értékű kollektor-bázis feszültséget alakítsunk ki. Magasrendű közös modusú fojtást tudunk 45 fenntartani azáltal, hogy integrált áramköröket használunk és ez azt eredményezi, hogy könynyen tudunk egyensúlyt biztosítani a differenciálerősítő két fele között. A tranzisztor konstrukció, amelyet integrált áramkörökben PNP tranzisztorok előállításánál használunk, harántirányú konstrukció a félvezető lemez felülete mentén. A harántirányú PNP tranzisztorokat kis béta érték jellemzi és olyan emitter-kollektor áramok, amelyek az emitter-kollektor feszültségek függvényei. Ezért a 17' tranzisztor erősítése a kimenő feszültségjel rezgésének függvénye lehet, és felborítja a 16' és 17' tranzisztorok azonos nagyságú erősítésének egyensúlyát. Ezzel szem-0Q ben kis- kimenő feszültségrezgések esetén, amelyet azáltal kaphatunk, hogy viszonylag kis kimenő impedanciatérhelést kötünk a 27' kapocsra, a két differenciálfél között az egyensúly megmarad. 65 A 3. ábra járulékos 16", ill. 17" tranzisztorokat 50 55
