SU435532A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области аналоговой вычислительной техники.

Известны функциональные преобразователи , содержащие операционный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной св зи, вход которого подключен через нелинейный резиСтор, например варистор, ,к источнику входного сигнала.

Недостатком известных схем  вл етс  погрешность , обусловленна  входным током операционного усилител , причем дл  р да интегральных операционных усилителей эта погрешность становитс  преобладающей.

В предлагаемом устройстве с целью повышени  точности применены дифференциальный олерационный усилитель и транзисторнорезисторна   чейка, состо ща  из делител  входного напр жени , выполненного на двух последовательно соединенных резисторах, резистора и двух полевых транзисторов с каналами р- и /г-тицов. Свободные зажимы двух последовательно соединенных резисторов делител  входного напр жени  -присоединены ко входу преобразовател  и к щнне нулевого потенциала , а точка соединени  резисторов делител  входного напр жени  нодключена к затвору полевого транзистора с каналом п-типа , сток которого соединен € затвором полевого транзистора с каналом р-типа и с резистором , свободный вывод .которого соединен

с выходом дифференциального операционного усилител . Сток полевого транзистора с каналом р-типа подключен ко второму (неинвертирующему ) входу дифференциального операционного усилител , истоки полевых транзисторов с каналами р- и  -типов присоединены к шине нулевого потенциала, а выводы подложек - к источникам смещени .

Сумма функционального преобразовател  приведена на чертеже.

Функциональный преобразователь содержит дифференциальный операционный усилитель 1 с резистором 2 в цепи отрицательной

обратной св зи. Первый (инвертирующий) вход усилител  1 подключен через нелинейный резистор 3 ко входу преобразовател , а второй через компенсирующий резистор 4 - к шине нулевого потенциала. Ко второму входу усилител  1 подключен также сток полевого транзистора 5 с каналом р-тина транзисторно-резисторной  чейки 6. Затвор транзистора 5 соединен со стоком нолевого транзистора 7 с каналом п-типа, а через резистор

8 - с выходом усилител  1. Затвор транзистора 7 соединен с резисторами 9 и 10 делител  входного напр жени . Свободные зажимы резисторов 9 и 10 присоединены ко входу Ux преобразовател  и к шине нулевого потенциала соответственно. Выводы подложек транзисторов 5 и 7 соединены с выходами истоЧНиков смещени  11 и 12 соответственно, а их истоки - с шиной нулевого потенциала. Схема работает следующим образом. Пр.и отсутствии входного напр жени  () транзисторы 5 и 7 закрыты. Сопротивление резистора 4 выбрано равным сопротивлению резистора 2, поэтому погрешность от входных токов усилител  1 при Ux 0 ско;М1пенсирована. Пусть «а вход схемы подано положительное входное напр жение Ux, а сопротивление резистора 8 выбрано таким, чтобы напр жение на стоке транзистора 7 не превышало 150 мв при максимальном выходном напр жении -Uy. В этом случае сопротивлени  транзисторов 6 и 7 измен ютс  обратно пропорционально напр жению на их затворе , так как пороговое напр жение транзисторов 5 и 7 скомпенсировано с помощью источНИКОВ напр жени  смещени  11 (,) и 12 (бсмг) соответственно. Тогда сопротивление транзистора 5 измен етс  в зависимости как от входного напр жени  ,Ux, так и от выходного Uy ,RzR,U Рб («в + ю) и у где Гб - сопротивление полевого транзистора 5; Rs, RQ, Rio - сопротивление резисторов 3, 9, 10 соответственно; р5, РУ - коэффициент усилени  транзисторов 5 и 7 соответственно. Величина дифференциального сопротивлени  нелинейного резистора 3 измен етс  по следующему закону: г, ,(2) где гз - дифференциальное сопротивление резистора 3; - сопротивление резистора 2. Дл  степенных функций вида Lly (а, b - действительные числа) получим Рб («9 + RK) aU-R Очевидно, что если выбрать сопротивлени  резисторов 3, RQ, Rio. и транзисторы 5 и 7 таким образом, чтобы выполн лось равенство Гз Г5, или б№ + ю) то погрешность от входных токов усилител  1 будет скомпенсирована во всем диапазоне изменени  входного напр жени  -U. При воспроизведении функций, не  вл ющихс  степенными, сопротивлени  резисторов Кз, R, Rio и нолевые транзисторы выбираютс  из услови  Минимума погрешности от входных токов усилител  1. Дл  отрицательного входного на(пр жени  UK нроводимость каналов транзисторов 5 и 7 и пол рность источников смещени  всм и вен, должны быть противоположными. Дл  случа , когда резистор 3 находитс  в цепи отрицательной обратной св зи, а первый вход усилител  1 соединен со входом преобразовател  через посто нный резистор 2, затвор транзистора 5 следует соединить с входом через резистор 8, а делитель входного Напр жени , выполненный на резисторах 9 и 10, подключить к ВЫХОДУ усилител  1. Предложенна  схема компенсацн-и погрешности от входных токов дифференциального операционного усилител  может быть использована и в усилител х с управл емым коэффициентом передачи, который устанавливаетс , например, с номощью цифрового кода. Пред.мет изобретени  Фукциональный преобразователь, содержащий дифференциальный операционный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной св зи, первый вход которого присоединен через нелинейный резистор ко входу преобразовател , а второй через компенсирующий резистор - к шине нулевого потенциала , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности -работы, он содержит транзисторно-резисторную  чейку, состо щую из делител  входного напр жени , выполненного на двух последовательно соединенных резисторах , резистора и двух полевых транзисторов с каналами р- и «-типов; свободные зажимы двух последовательно соединенных резисторов делител  входного напр жени  присоединены ко входу преобразовател  и к шине нулевого потенциала, а обща  точка указанных резисторов - к затвору полевого транзистора с каналом п-типа, сток которого соединен с затвором полевого транзистора с каналом р-типа и с первым зажимом резистора, второй зажим которого соединен с выходом дифференциального операционного усилител ; сток полевого транзистора с каналом р-типа подключен ко второму входу дифференциального операционного усилител ; истоки полевых транзисторов с каналами р- и и-типов присоединены к шине нулевого оотенциала, а выводы подложек - к соответствующим источникам напр жени  смещени .

.,,™,|

П.-.,

г

-Л I г- 1

Ч

0

77

СП Cflj