Порівняльний аналіз характеристик базових двотактних підсилювачів струму

Abstract

У статті розглянуті різноманітні варіанти найпростіших двотактних перетворювачів струму з використанням в них різних способів організації підсилювальних каскадів та струмових дзеркал, що в них використовуються, різних способів організації вихідних каскадів. Виведені аналітичні співвідношення, систематизовані та перевірені за допомогою комп’ютерного моделювання такі характеристики двотактних перетворювачів струму, як коефіцієнт передачі вхідного струму, струм дрейфу нуля, вхідний та вихідний опір, також за допомогою комп’ютерного моделювання визначена похибка нелінійності їх вихідної характеристики. Розглянуто найпростіші двотактні схеми перетворювачів струму (струмові буфери) з використанням найпростіших струмових дзеркал та токових дзеркал виконаних по схемі Уілсона. Проаналізовано варіанти додавання п’яти типів простих підсилювальних каскадів до струмового буфера на найпростіших струмових дзеркалах. Також проаналізовано варіанти таких самих схем з додаванням простих підсилювальних каскадів із вихідними каскадами на найпростіших струмових дзеркалах. Аналогічно проаналізовано варіанти додавання таких самих п’яти типів простих підсилювальних каскадів до струмового буфера на токових дзеркалах по схемі Уілсона. Проаналізовано варіанти таких самих схем з додаванням простих підсилювальних каскадів із вихідними каскадами на токових дзеркалах по схемі Уілсона. Розглянуті можливості заміни в цьому випадку найпростіших токових дзеркал у підсилювальних каскадах на струмові дзеркала по схемі Уілсона. Для всіх розглянутих схем зроблено порівняльний аналіз всіх описаних в статті їх характеристик, а саме: коефіцієнта передачі вхідного струму, струму дрейфу нуля, вихідного опору, похибки нелінійності їх вихідної характеристики. На підставі цього зроблено висновки про недоліки та переваги розглянутих варіантів побудови схем, та визначено варіанти схем яким доцільно надати перевагу. Описані можливі майбутні напрямки подальших досліджень.