Specialized Push–Pull Current Amplifiers for Analogue Signal Converters

Authors

  • O. D. Azarov Vinnytsia National Technical University
  • M. R. Obertiukh Vinnytsia National Technical University

Keywords:

push-pull direct current amplifiers, linearity, current balancing

Abstract

There has been analyzed the construction of specialized push-pull direct current amplifiers with increased linearity of the transfer characteristic based on the method of balancing cascade currents, which are used to build converters of analog signals. The schemes of specialized push-pull direct current amplifiers with bidirectional paraphase outputs proposed by the authors are considered. The specificity of the current balancing method based on the bi-directional current reflector and the bi-directional phase-splitter of the input current, is analyzed. Analytic expressions are obtained for the components of the output currents of the input push-pull cascade. The circuits of the balancing and amplifying cascades with two and four outputs, which are used in the intermediate stages of push-pull direct current amplifiers, are also given and analyzed. Analytic expressions are derived for the calculation of low-signal current gain factors, both for individual components of the output currents and the through transmission factor in the balance mode. In addition, an expression is obtained for the through small-signal gain factor, and also the dependences showing a change in the overall through transmission factor within the range of the output signal are also given. Linearity errors resulting from these changes are analyzed. A practical scheme of a high-linear current-to-current converter based on a push-pull phase-splitter of the input current and a block of balancing of amplified currents with two pairs of bi-directional outputs is considered. Schematic modeling of this current-to-current converter has been carried out using integrated transistor models. Recommendations are given for constructing on the basis of these push-pull direct current amplifiers current-to-current converters and voltage-to-current with low linearity errors, which makes it possible to use them in multichannel analog-to-digital converters.

Author Biographies

O. D. Azarov, Vinnytsia National Technical University

 Dr. Sc. (Eng.), Professor, Dean of the Faculty of Information Technology and Computer Engineering

M. R. Obertiukh, Vinnytsia National Technical University

Post-Graduate Student of the Chair of Computer Science

References

[1] З. Ю. Готра та ін., Давачі. Львів, Україна: Каменяр, 1995.
[2] А. Б. Гребен, Проектирование аналоговых интегральных схем. Москва, СССР: Энергия, 1976.
[3] A. B. Grebene, Bipolar and MOS Analog Integrated Circuit Design. New York, USA: Wiley-Interscience, 2003.
[4] У. Титце, и К. Шенк, Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Москва, СССР: Мир, 1982.
[5] У. Титце, и К. Шенк, Полупроводниковая схемотехника, Т. I, 12-е изд. Москва, Россия: ДМК Пресс, 2008.
[6] У. Титце, К. Шенк, Полупроводниковая схемотехника, Т. II, 12-е изд. Москва, Россия: ДМК Пресс, 2007.
[7] О. Д. Азаров, В. А. Гарнага, та В. Є. Яцик, «Відбивачі струму для аналогових пристроїв із покращеними статичними і динамічними характеристиками,» Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 2, с. 48-55. 2012 p.
[8] О. Д. Азаров, та В. Є. Яцик, «Методи покращення статичних характеристик відбивачів струму,» Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 1, с. 31-39. 2012.
[9] О. Д. Азаров, С. В. Богомолов, В. А. Гарнага, та Д. О. Кириленко, «Двотактний симетричний підсилювач струму», Патент України на корисну модель, МПК(2009) H03K 5/22, G05B 1/00, № 51958, 10.08.2010.
[10] О. Д. Азаров, С. В. Богомолов, Д. О. Кириленко, та В. Я. Стейскал, «Двотактний симетричний підсилювач струму», Патент України на корисну модель, МПК(2011.01) H03K 5/00, G05B 1/00, № 63951, 25.10.2011.
[11] О. Д. Азаров, А. М. Девдюк, С. В. Павлов, та В. А. Гарнага, «Двотактний симетричний підсилювач струму», Патент України на корисну модель, МПК(2012.05) H03K 5/24 (2006.01), G05B 1/01, № 69736, 10.05.2012.
[12] И. П. Степаненко, Основы микроэлектроники, 2-е изд., перераб. и доп., Москва, Россия: Лаборатория базовых знаний, 2001.
[13] О. Д. Азаров, та М. Р. Обертюх, «Високолінійні спеціалізовані струмові дзеркала з давачами рівня сигналу,» Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 3(40), с. 30-36. 2017.
[14] Intersil Corporation™, HFA3046/3096/3127/3128 Transistor Array SPICE Models, [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/mm30/mm3046.pdf .

Downloads

Abstract views: 184

Published

2018-02-28

How to Cite

[1]
O. D. Azarov and M. R. Obertiukh, “Specialized Push–Pull Current Amplifiers for Analogue Signal Converters”, Вісник ВПІ, no. 1, pp. 117–125, Feb. 2018.

Issue

Section

Information technologies and computer sciences

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.