Information technologies and computer sciences

Static and Dynamic Characteristics of High Line Push-Pull Buffers Voltages on Bipolar Transistors

Authors

O. D. Azarov
Vinnytsia National Technical University ROR
Ye. S. Heneralnytskyi
Vinnytsia National Technical University ROR

Keywords

voltage buffer current voltage input impedance output impedance transfer ratio linearity error transfer characteristic push-pull voltage buffers

Abstract

Push-pull voltage buffer devices (BD) are widely used in various measuring analog - digital systems, in which the electrical signal (voltage) sensor must be connected to the converter devices using circuits that have a high input impedance (at least tens and hundreds of mega), as well as low output impedance (no more than ~ 1.0 Ohm) to ensure a constant value of the transmission coefficient in the specified ranges of amplitudes and frequencies of the input signal. The article considered the proposed circuits of high-linear push-pull voltage buffers on bipolar transistors, including composite Shiklai transistors with a high slew rate of the output signal. An approach to the construction of a BD is proposed, based on the use of current reflectors, which operate in a push-pull balanced mode, which will provide high performance with a sudden change in the input voltage. We also investigated such small-signal static characteristics as the input and output resistance of the BD, the zero offset of the input current, as well as the linearity error in the range of input and output voltages. It is shown that in comparison with known devices, the proposed solutions have better performance. The dynamic characteristics of the proposed circuits, such as frequency response, nonlinear distortion coefficient in the frequency range of the output signal, as well as transient characteristics, are analyzed. It has been proved that the obtained indicators exceed those for circuits based on operational amplifiers. The quantitative values of the static and dynamic characteristics of the proposed BD are obtained, which can serve as recommendations for the selection of existing options depending on the parameters of the input signal sensors and the output load resistance.

896 306

How to Cite

[1]
“Static and Dynamic Characteristics of High Line Push-Pull Buffers Voltages on Bipolar Transistors”, Вісник ВПІ, no. 4, pp. 89–97, Sep. 2020, doi: 10.31649/1997-9266-2020-151-4-89-97.

Author Biographies

O. D. Azarov, Vinnytsia National Technical University

Dr. Sc. (Eng.), Professor,Head of the Chair of Computer Science

Ye. S. Heneralnytskyi, Vinnytsia National Technical University

Post-Graduate Student of the Chair of Computer Science

References

У. Титце, и К. Шенк, Полупроводниковая схемотехника, т. I-II, 12-е изд. Москва, Россия: ДМК Пресс, 2007.
И. П. Степаненко, Основы теории транзисторов и транзисторных схем, изд. 4-е, перераб. и доп. Москва: Энергия, 1977, 672 с.
А. Б. Гребен, Проектирование аналоговых интегральных схем. Москва: Энергия, 1976, 256 с.
Г. Д. Бахтиаров, В. В. Малинин, и В. П. Школин, Аналого-цифровые преобразователи, ред. Г. Д. Бахтиарова. Москва: Советское радио, 1980, с. 150.
И. Достал, Операционные усилители, пер. с англ. Москва: Мир, 1982, с. 192.
Л. Фолкенберри, Применение операционных усилителей и линейных ИС, пер. с англ. Л. М. Наймарка, ред. М. В. Гальперина. М.: Мир, 1985, с. 28.
О. Д. Азаров., С. Богомолов, і Є. С. Генеральницький, «Буферний каскад,» Пат. на корисну модель 140842 Україна, МПК H03F 3/26 (2006.01), заявник та патентовласник Вінницький нац. техн. ун-т, № u201909170; заявл. 07.08.2019; опубл. 10.03.2020, бюл. № 5.
О. Д. Азаров., С. Богомолов, і Є. С. Генеральницький, «Буферний каскад,» Пат. на корисну модель 140841 Україна, МПК H03F 3/26 (2006.01), заявник та патентовласник Вінницький нац. техн. ун-т, № u201909166; заявл. 07.08.2019; опубл. 10.03.2020, бюл. № 5.
О. Д. Азаров., С. Богомолов, і Є. С. Генеральницький, «Буферний каскад,» Пат. на корисну модель 133085 Україна, МПК H03F 3/26 (2006.01), заявник та патентовласник Вінницький нац. техн. ун-т, № u201809899; заявл. 04.10.2018; опубл. 25.03.2019, бюл. № 6.
О. Д. Азаров., і Є. С. Генеральницький, «Буферний каскад,» Пат. на корисну модель 142772 Україна, МПК H03F 3/26 (2006.01), заявник та патентовласник Вінницький нац. техн. ун-т, № u202000209; заявл. 13.01.2020; опубл. 25.06.2020, бюл. № 12.
О. Д. Азаров, і М. Р. Обертюх, «Високолінійні двотактні балансні буфери напруги на біполярних транзисторах,» Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 1 (41), с. 34-41, 2018.
О. Азаров, Р. Медяний, і А. Фігас, «Високолінійні буфери й масштабатори напруги на біполярних транзисторах із низьким вхідним струмом,» Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 1 (44), с. 17-26, Трав. 2019. https://doi.org/10.31649/1999-9941-2019-44-1-17-26 .

Most read articles by the same author(s)

1 2 3 > >>