Операційні підсилювачі і cхемотехніка на їх основі, страница 7

      З проведеного аналізу можна зробити висновок, що в каскодному підсилювачі поєднуються переваги каскадів ЗЕ і ЗБ – високий коефіцієнт підсилення першого і широка полоса пропускання другого.

      Статичний режим каскаду вибирається аналогічно каскаду з динамічним навантаженням . Різниця полягає лише в тому, що для транзистора VT₂ задається не струм бази, а потенціал бази.

      Схема  каскодного підсилювача використовується і для перемноження сигналів . Для цього необхідно, щоб обидва транзистори працювали в області вихідних характеристик з високою крутизною. Якщо другий вхідний сигнал подавати через конденсатор С₁ , то колекторний струм VT₂ буде пропорційним добутку вхідних сигналів. Така властивість дає можливість на базі каскодних підсилювачів будувати змішувачі двох сигналів.

5.1.5. Загальна структура операційного підсилювача. Операційні підсилювачі містять в собі 2-4 каскади. Перші каскади являються дифференційними підсилювачами, які забеспечують заданий коефіціент підсилення ОП. Необхідні вхідні характеристики закладені в першому каскаді.

      Як приклад схемотехніки ОП, розглянемо спрощену схему що приведена на рис.5.14 .                                                   Рис.5.14.                                                               В ній відображені основні особливості побудови трьохкаскадних схем ОП.   Вхідний підсилюючий дифференційний каскад  виготовлений по каскодній схемі на транзисторах VT₁ – VT₇ . Транзистори дифференційного каскаду VT₁, VT₂  включені по схемі ЗК і живляться від джерела струму ДС₁. Емітерним навантаженням цих транзисторів служать транзистори VT₃, VT₄, які по відношенню до VT₁ і VT₂ включені по схемі ЗБ. Тобто пари VT₁, VT₃ і VT₂, VT₄ створюють каскодні підсилювачі, які в даному випадку запеспе-чують переваги схем ЗК і ЗБ – високий вхідний опір для дифференційного сигналу і широку полосу частот підсилення. Транзистори VT₅, VT₆ представляють собою високоомне динамічне навантаження дифференційного каскаду. Струм баз транзисторів VT₅, VT₆  задається емітерним повторюва-чем на транзисторі VT₇ і резисторі  R₄.

      Режим роботи підсилювача задається джерелом струму ДC1 , яке по величині стабілізуючого струму пов'язане з аналогічними джерелами ДС2; ДC3 . Таке  їх  з'єднання дає можливість узгодити режими роботи всіх каскадів, що розміщуються на одному кристалі, забеспечивши однакові часові і температурні параметри всієї схеми.

В диференційному каскаді передбачена можливість балансировки, що робиться з допомогою резистора R₆. Зміщенням положення повзунка R₆   відносно середини резистора змінюється положення робочої точки транзисторів VT₅ ,  VT₆ і цим досягається зміна рівня вихідної напруги каскаду. Балансировка забезпечує можливість досягти нульового рівня напруги U_ВИХ  відносно загальної шини. Наявність зовнішньої балансировки необов'язкова для багатьох сучасних ОП.

      Навантаженням розглянутого дифференційного каскаду являється підсилювач, виготовлений по схемі ЗЕ на транзисторі VT₈ з допоміжним  зворотнім зв'язком, який забезпечується емітерним резистором R₇. Навантаженням транзистора VT₈   являється динамічний опір джерела струму ДС₃ , що суттєво підвищує його коефіцієнт підсилення. 

Слідуючий каскад – емітерний повторювач , виготовлений на транзисторі  VT₉, струм якого задається джерелом  ДC3 .  Він  одночасно з допомогою діодів  VD₁, VD₂ виконує функції фазорозщіплюючого.

Вихідний каскад виготовлений на двох комплементарних транзисторах, включених по схемі ЗК. Резистори R₈, R₉ підвищують величину вхідного опору каскада і одночасно запеспечують захист виходу підсилювача при перевантаженнях.

Підсилювач живиться від джерел E1 і  E2  однакової напруги з загальною шиною, забеспечуючи двополярні напруги на клемах 7 і 4.