Квадратор

 

КВАДРАТОР, содержащий операционный усилитель, резистор обратной связи, включенный между входом и выходом операционного ус лителя, источник напряжений смеще ВИЯ и и аппроксимирующих ячеек, каждая из которых содержит резистивный делитель напряжения, включенный между входом квадратора и соответствующим выводом источника напряжений смещения, и маситабный резистор, подсоединенный первым выводом к входу операционного усилителя, выход которого является выходом квадратора , отли чающий с я тем, что, с целью повышения точности квадратичного преобразования, в кгикдую аппроксимирующую ячейку введен ключевой ИДП-транзистор, сток которого подключен к шине опорного напряжения, затвор - к среднему выводу резистивного делителя напряжения «д аппроксимирующей ячейки, а подложка и исток объединены и подключены к второму выводу масштабного резистора аппроксимирующей ячейки.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Й ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3427124/18-24 (22) 14 ° 04.82 (46) 15.12.83. Бюл, Р 46 (72) А.А.Соколов, A.Ñ.Óëèíè÷, В.В.Урсаки, И.Л.Касиян и Н.P.Анд- ронатий (71) Кишиневский филиал Научноисследовательского центра электронной вычислительной техники (53) 681. 335 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 642726, кл. G 06 G 7/26, 1977.

2. Смолов В.Б. Функциональные преобразователи информации. Л.,"Энергоиздат", -1981, с. 235 (прототип). (54)(57) КВАДРАТУР, содержащий операционный усилитель, резистор обратной связи, включенный между входом и выходом операционного усилителя, источник напряжений смещения и h аппроксимирующих ячеек, каждая из которых содержит резистивный делитель напряжения, включенный между входом квадратора и соответствующим выводом источника напряжений смещения, и масштабный резистор, подсоединенный первым выводом к входу операционного усилителя, выход которого является выходом квадратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности квадратичного преобразования, в каждую аппроксимируюв ю ячейку введен ключевой 11ДП-транзистор, сток которого подключен к шине опорного напряжения, затвор — к среднему выводу резистивного делителя напряжения PQ аппроксимирующей ячейки, а подложка и исток объединены и подключены к второму выводу масштабного резистора аппроксимирующей ячейки. (г

М

1061156

ВНИИПИ Заказ 10042 52 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, Изобретение относится к автоматик: ке и вычислительной технике.

Известен. функциональный преобразователь, способный работать B режиме квадратора, содержащий и параллельно включенных аппроксимируюцих транзисторных ячеек, каждая из которых содержит два потенциометра и МДП-транзистор, у которого подложка и исток объединены и подклю . чены к входной шине j1) .

Недостатками этого функционально"

ro преобразователя являются низкая точность квадратичного преобразова ния, обусловлениая работОй транзисторов в режиме ключей, зависимость 15 входного сопротивления от входного напряжения и отсутствие развязки между входным и выходным сигналами.

Наиболее близким к изобретению является .квадратор, выполненный по 20 схеме диодного функционального преобразователя, содер>кащий операционный усилитель, резистор обратной связи, включенный между входом и выходом операционного усилителя, источник напряжений смецения и И аппроксимирующих ячеек, каждая из которых содер>кит резистивный делитель напря>кения„ включенный между входом квадратора и соответствуюцим выводом источника напряжений смещения, и масштабный резистор, подсоединенный первым выводом через соответствующий диод к выходу делителя напряжения, а вторым выводом к входу опера" ционного усилителя, выход которого . является выходом квадратора (21 .

Недостатком данного квадратора является существенная зависимость ,выходных токов ячеек от температуры вследствие температурного дрейфа па 40 дения напряжения на диоде и в реэис . тивном делителе.

Цель изобретения — повышение точности квадратичного преобразования. 45

Поставленная цель достигается тем, что в квадраторе, содержащем операционный усилитель, резистор обратной связи, включенный между входом и выходом операционного усилителя, источник напряжений смещения и аппроксимирующих ячеек, каждая иэ которых содержит реэистивный делитель напряжения, включенный между входом квадратора и соответствующим выводом источника напряжений смещения, и масштабный резистор, подсоеди ненный первым выводом к входу операционного усилителя, выход которого . является выходом квадратора, в каждую аппроксимирующую ячейку введен ключевой МДП-транзистор, сток которого подключен к шине опорного нап--: ряжения, затвор — к среднему выводу резистивного делителя напряжения аппРоксимирующей ячейки, а подложка и исток объединены и нодключенены ко второму выводу масштабного резистора аппроксимирующей ячейки.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого квадратора.

Квадратор содержит g аппроксимирующих ячеек, каждая из которых содержит масштабный резистор 1, ре» зистивный делитель напряжения на ре. зисторах 2 и 3 и ключевой МДП-транэиатор 4. Кроме того, квадратор содержит операционный усилитель 5, резистор 6 обратной связи .и источник 7 напряжений смещения, выполненный в виде реэистивного делителя напряже-; ния на резисторах 81-8» 1.

Квадратор работает следуюцим образом.

При нулевом входном напряжении все МДП-транзисторы 4 закрыты. При появлении напряжения на входной клемме начинает открываться МДПтранзистор 4 первой ячейки, ток через него изменяется по квадратичной зависимости 1р /Цg тпрр/ при

U>q 0крр > где l - ток истока, Uqq — напряжение затвор-исток, URop - пороговое напряжение.

Усилитель. 5 поддерживает потенциал входа равным нулю и выполняет функцию сумматора токов, протекающих от источника Ор через каналы

МДП-транзисторов. С ростом входного напряжения ячейка на МДП-транзисторе из квадратичного режима переходит в линейный. При переходе первой ячейки в линейный режим начинает включаться вторая ячейка и т.д.

В точках перехода. ошибка квадратичного преобразования устраняется настройкой делителя на резисторах 8 8>, . KpoMe того, в одной из промежуточных точек ошибка устраняется соот-. ветствующим выбором резистора 1-1д.

Таким образом, при ячейках количество точек точной настройки равно 2п.

Технико-экономический эффект заключается в повышении точности квадратичного преобразования за счет введения ключевого МДП-транзистора в состав каждой аппроксимирующей ячейки, что позволяет перейти на кусочно" нелинейную аппроксимацию квадратичной функции. Благодаря этому стано- . вится возможным увеличить, по сравнению с прототипом, точность преобразования при сохранении числа аппроксимируюцих ячеек.