Четырехкаскадный ОУ

ОУ на рис. 3.5 имеет четыре каскада усиления. Первый каскад образован транзисторами VT1 и VT2. Он имеет дифференциальный вход и дифференциальный выход. Смещение рабочей точки транзисторов создается отражателем тока, реализованным на транзисторах VT3 и VT9. Вторым каскадом является дифференциальный усилитель на транзисторах VT4 и VT5. Смещение создается источником тока на транзисторе VT6. Выходной сигнал снимается с коллектора VT5.

Третий каскад реализован на p-n-p транзисторе VT7. Этот каскад обеспечивает дополнительное усиление схемы. Однако его главное назначение – сдвиг постоянной составляющей напряжения. Последним каскадом ОУ является эмиттерный повторитель на транзисторе VТ4. Его назначение – усиление мощности выходного сигнала и обеспечение малого выходного сопротивления ОУ.

Расчет постоянных составляющих токов и напряжений в схеме ОУ на рис. 4.5

Для упрощения расчетов полагаем, что коэффициент , так что для всех транзисторов . Все транзисторы работают в активном режиме, поэтому . 1. Рассчитываем сопротивление резистора , обеспечивающего заданное значение тока смещения

.

2. Поскольку схема входного каскада симметрична, токи коллекторов VT1 и VT2 .

3. Напряжения коллекторов VT1 и VT2 .

4. Для обеспечения нужного тока смещения для второго каскада транзистор VT6 образован четырьмя транзисторами, соединенными параллельно. Поэтому .

5. Второй каскад – дифференциальный усилитель, и ток делится поровну междутранзисторами VT4 и VT5

.

6. Напряжение коллектора пятого транзистора

7. Напряжение коллектора второго транзистора подается на базу VT5. Поэтому , а напряжение эмиттера VT

.

8. Напряжение эмиттера p-n-p транзистора VT7

_.

9. Токи коллектора и эмиттера VT7

_.

10.Напряжение коллектора VT7

.

11. Выходное напряжение ОУ меньше напряжения на величину : .