БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ ВЫХОДНЫЕ КАСКАДЫ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ С ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЙ ЦЕПЬЮ КОРРЕКЦИИ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА
Ключевые слова:
Аналоговая схемотехника, выходной каскад, операционный усилитель, дифференцирующая цепь коррекции, скорость нарастания выходного напряжения, полевые транзисторы, биполярные транзисторыАннотация
Впервые представлены схемотехнические решения с повышенной максимальной ско-
ростью нарастания (спада) выходного напряжения семейства классических выходных кас-
кадов класса АВ, которые являются основой многих интегральных микросхем операцион-
ных усилителей (544УД1, 153УД4, А741 и др.). Для этой цели в базовые схемы вводятся
специальные элементы коррекции переходного процесса в режиме большого сигнала. Схе-
мотехника данного класса реализуются как на биполярных (BJT), так и на КМОП транзи-
сторах. Результаты компьютерного моделирования в среде LTspice XVII показывают, что
в сравнении с классическими схемами за счет введения дополнительного дифференцирую-
щего конденсатора и входного эмиттерного повторителя максимальная скорость спада
выходного напряжения выходных каскадов увеличивается более чем в 500 раз. При этом
рассмотренные схемы обеспечивают выходные напряжения с максимальной амплитудой
от - 8.5 В до + 10 В при сравнительно низком сопротивлении нагрузки (до 2 кОм) и напря-
жениях питания ± 10 В. Показано, что при мелкосерийном производстве предложенных
выходных каскадов рекомендовано их выполнение на базовых матричных кристаллах
MH2XA031 (ОАО «Интеграл», г. Минск, Беларусь), что позволит снизить себестоймость
изготовления микроэлектронных изделий. Базовый матричный кристалл MH2XA031 на
основе техпроцесса 3CBiT допускает работу предлагаемых схем в условиях низких темпе-
ратур (до - 197 ºС), а также при воздействии проникающей радиации с поглощенной дозой
гамма-квантов (до 1 Мрад) и потока нейтронов (до 1013 н/см2).
