Тема 2: «Функциональные узлы аналоговых интегральных микросхем. Каскады сдвига потенциальных уровней и выходные каскады.»

В ИМС проблема согласования решается путём применения 
специальных каскадов сдвига уровня по постоянному току.

---

Каскад сдвига потенциального уровня на эмиттерном повторителе.
Рисунок 1 – Каскад сдвига
потенциального уровня на
эмиттерном повторителе. 
Уровень постоянной составляющей сдвинут 
на величину по сравнению со 
значением на входе.
Благодаря постоянству тока эмиттера транзистора 
VT1 уровень постоянной составляющей на выходе 
каскада практически не меняется. Ток эмиттера 
транзистора VT1 задаётся при помощи источника 
стабилизированного тока на транзисторных 
структурах VT2 и VT3, последний из которых 
применяется в диодном включении. Такой каскад 
сдвига потенциального уровня незначительно 
ослабляет переменный сигнал, так как выходное 
сопротивление источника тока на транзисторе VT2 
значительно больше сопротивления резистора сдвига 
R1. В таком виде 
каскад в ИМС применяется редко
, 
поскольку его выходное сопротивление оказывается 
значительным
(выходное сопротивление каскада 
определяется сопротивлением резистора R1, которое 
из условий согласования приходится выбирать 
достаточно большим). 

---

Каскад сдвига потенциального уровня с дополнительным
эмиттерным повторителем на выходе.
Исключить ослабление переменного сигнала при работе на низкоомную 
нагрузку и уменьшить выходное сопротивление каскада удаётся при введении 
развязки – дополнительного эмиттерного повторителя (рисунок 2).
Чтобы уменьшить искажения высокочастотных 
сигналов и импульсов с малым временем фронта 
и среза, резистор R1 шунтируется конденсатором 
ёмкостью C1, которая определяется из условия 
коррекции по формуле 
где – коэффициент передачи тока базы 
транзистора VT4; – среднее время пролёта 
носителей заряда через базу; – ёмкость 
коллекторного перехода транзистора VT4.
Рисунок 2 – Каскад сдвига потенциального уровня 
с дополнительным эмиттерным повторителем на выходе. 

---

Каскад сдвига потенциального уровня с положительной обратной связью.
Рассмотренные схемы представляют собой повторители напряжения, у которых 
коэффициент передачи по напряжению не более единицы
.
Для повышения коэффициента передачи каскада сдвига уровня в него вводится 
положительная обратная связь при помощи токового повторителя на транзисторе VT2.