Схема сдвига уровня и выходной каскад

Схема сдвига уровня напряжения содержит в своей ос­нове транзисторы VT3 и VT4 (рис. 5.1). Ее роль сводится к тому, чтобы при U_ВХ = 0 на базе VT5 получить невысокий положительный потенциал U_БЭ, такой, чтобы после эмиттерного повторителя (транзистор VT5) напряжение U_ВЫХ= 0. Наличие элемента сдвига уровня в ОУ первого поколения принципиально необходимо. Дело в том, что при U_вx= 0 напряжения на коллекторах первой балансной пары и тем более второй пары транзисторов выше нуля, поскольку транзисторы работают в активном режиме.

В схеме сдвига уровня транзистор VTЗ включен по схеме с общим коллектором. Транзистор VT4 служит нагрузочным сопротивлением (весьма высокоомным) для эмиттерного повторителя VTЗ, т.е. генератором стабильного тока (ГСТ) – элементом, задающим ток через резистор R₇ в эмиттерную цепь VTЗ. Резистор R₇ необходим для создания на нем перепада напряжения U_R7 =I_К4R₇ (постоянный ток!) такой величины, чтобы обеспечить необходимое значение напряжения U_Б5 и, следовательно, необходимое (обычно нулевое) напряжение на выходе.

Коэффициент передачи схемы сдвига уровня, как в хорошем эмиттерном повторителе, практически равен 1, если R₇много меньше выходного сопротивления транзистора VT4 со стороны коллектора, что легко выполняется.

Задание тока транзистора VT4 осуществляется так же, как и транзистора VT6 – используется “токовое зеркало” VT4–VT7. . Такой прием сокращает количество компонентов схемы.

Эмиттерный повторитель на выходе схемы (транзистор VT5) служит для обеспечения низкого выходного сопротивления ОУ, обеспечивет повышенную линейность и является усилителем мощности.