ДУ с динамической нагрузкой. Схема.

При интегральном исполнении дифференциальных усилительных каскадов вместо резисторов Rк широко используют транзисторы, выполняющие функцию динамических нагрузок каскада. Подобные схемы позволяют обеспечить существенно большие значения коэффициента усиления Ku по сравнению с ранее рассмотренными схемами, имеющими резистивные нагрузки, что важно при создании многокаскадных УПТ.

Транзисторы VT3 и VT4 p-n-p-типа, выполняющие функцию динамических нагрузок каскада. Близки по параметрам. При этом транзистор VT3 используется в качестве диода. Ток Iк1 транзистора VT1, протекающий также через транзистор VT3, создает напряжение, Uбэ3, определяющее входное напряжение. Поскольку транзисторы VT3 и VT4 близки по параметрам, ток Iк4 будет близок к Iк1. В этом главная особенность рассматриваемой схемы. Выходной дифференциальный сигнал снимается с коллектора транзистора VT2.

   При e_г = 0 схема находится в режиме покоя. Токи Iк1 = Iк2 = Iк4 ≈ Iэ/2. Ток Iк4 протекает через транзистор VT2; Iн = 0, Uвых = 0.

Пусть источник входного сигнала e_г  имеет полярность, показанную на рисунке. Под воздействием сигнала e_г возрастает ток Iб1 и убывает ток Iб2. Изменение базовых токов вызывает изменение коллекторных токов:

 Так как , то . При этом ток нагрузки

   Напряжения на выходе  Подача входного напряжения противоположной полярности вызывает изменения направления токов  и полярности напряжения Uвых.

   Коэффициент усиления по напряжению:

   В многокаскадных УПТ Rн является входным сопротивлением последующего каскада, величина которого равна нескольким сотням Ком. Создание такой же величины сопротивления Rк в схемотехническом исполнении затруднительно. Поэтому дифференциальные каскады с Rн имеют Ku несколько десятков, а с динамической нагрузкой и Rн - несколько сотен.

   Использование токового зеркала в качестве динамической нагрузки ДУ позволяет еще в большей мере увеличить K_U, чем даже при использовании источника тока. Ослабление синфазных помех и влияние U источника питания осуществляется другими каскадами.