Аналоговое устройство для воспроизведения характеристик транзистора

 

АНАЛОГОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПЮИЗВЕДЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНЗИСТОРА, содержащее последовательно соединенные первый источник напряжения, масштабирующий усилитель и инвертор, а также второй источник напряжения и разделительный диод, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит схему сравнения, сумматор и два ограничительных резистора, причем сумматор выполнен в виде операционного усилителя с резистором в цепи обратной связи, неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к шине нулевого потенциала, а инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первым выводом первого резистора и катодом разделительного диода, анод которого подключен к первому выводу второго резистора сумматора, вторые выводы первого и второго резисторов сумматора соединены с выходами масштабирующего усилителя и инвертора соответственно, а анод разделительного диода подключен через первый ограничительный резистор к пшне постоянного § отрицательного потенциала и через второй ограничительный .резистор - к выходу схемы (Л сравнения, первый вход которой подключен к выходу масштабирующего усилителя, а второй вход - к выходу второго источника напряжения и к другому входу инвертора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

М ИЦ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1126977

ЗЬО G 06 G 748

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЙАТЕ11,,Tf ÕÂ1fÙ.,":

< Ma07. -., (21) 3628400/24-24 (22) 21.07.83 (46) 30.11.84. Бюл. Р 44 (72) Е. К. Алехина, А. А. Горовой, К.А. Попов и В. Г. Рубанов (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им. Н. Е. Жуковского (53) 681.3 (088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

У 708366, кл. G 06 G 7/48, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР N 485470, кл. G 06 G 7/48, 1974 (прототип). (54) (57) АНАЛОГОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

ТРАНЗИСТОРА, содержащее последовательно соединенные первый источник напряжения, масштабирующий усилитель и инвертор, а также второй источник напряжения и разделительныйдиод,отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит схему сравнения, сумматор и два ограничительных резистора, причем сумматор выполнен в виде операционного усилителя с резистором в цепи обратной связи, неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к шине нулевого потенциала, а инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первым выводом первого резистора и катодом разделительного диода, анод которого подключен к первому выводу второго резистора сумматора, вторые выводы первого и второго резисторов сумматора соединены с выходами масштабирующего усилителя и инвертора соответственно, а анод разделительного диода подключен через первый ограничительный резистор к шине постоянного

Q отрицательного потенциала и через второй or- Q раничительный резистор — к выходу схемы сравнения, первый вход которой подключен к выходу масштабирующего усилителя, а вто- С рой вход — к выходу второго источника напряжения и к другому входу инвертора. Я

; 2O)97 .

l)30(Р Г 1«ЦГ QT)(ОГ H IT>CH»5 с()пг. числитель гой технике >IOæcT б()>!. (> Нг:«).

Bt3HO ДЛЯ (ИО)(СЛЦРОБЯНИЯ H РЯСЧ(."".с СТ(>Л>.," Ч .. К>::.

ХДРЯКТГ;»1И„тцг«03 "11! <1)- -с(Х О",I><; "T" 11 >Чг(1

IJBT(PH)<(!cP т:ГРбоко(:,(ПРссс РОВ г -)цгi!T „Ic тельных:. цтаратоь> д"acг >-г "1)с!)(! Г<2 >0:.

B))TO!*.0«ri ГГ(ЗОТЪт:би-,.11)Г... (Г)-11:.-". >,.с;С .(И

COT7eP7T3IJJII ТРЯ!)ЯИС-,ОГЧ-;!и.; .-Г:!-С!(СЦ.Ь) »)ЗВССТНО,, СТ001::С Во 11 !>(:;О.ГЕ!! t T

TPaJI3HCTOPili СОД!СР)Ха(1(с) ОПСРЯi"Iri (!".), тели f i) .

К ПОСДЛагЯC „»(QJVÓ с;П-„C C, . УСТРО<1;;0 -<Л > М<-, >

Д Л ">РОВЯГ)! . .-Раиз,;r;:TO;13, r. >1(00"ГГ )11, : <Г,<

»

Вятслыто < 0 ;>!Iнснlц>)е ".".pRB"É ис),)1!! )(COÂÜ((УС:(Ti?:ТС;;Ь. И!! (<1; t:, 1,, ЦЯ1)P!17!TЕ(!ГСЯ, 1(ИО)! И Ц!01)QI>,Г<:.«11»ГГГ;--,: —,.:.; ",11

»

Ко (ОООГ(\ (1(11) Л>ВЧ< > I (," ir 1-„.1 ()i ° И. О, «

JIjJ> B ))TO <)". В - О, -" Т(10010, r .ГЛ Г 1,:<

НСН С 0»T>f) O,»ОМ ВТ 0>101 "Г;;1. .C -,-,,-;;. (Р!. ..:-„- <.,-„, Гочность 1,(одели" Гзв>.";Пи»

<МОДСЛ?!РОВ(НIИЯ Хас!)Я; ТСГ)и(-, <с(Г 1<72»„;-,1

ЛИЧЦ>Г!О ВСЛЦ и(н>а (1»Г!Г.Г сr. 1НЕЧНОГО )гиа!С)К;) .

<» 001«)Е TP !1«3H!) ГОРО > 1 с; Я 11< Г Г

»

piiCTH!(ЯМИ О,). ;! (B .- 0. !Tjt 0-;:Т--,—,, >и.>1-., --;-, Г

ЧССКОИ )20)!Г)ОГ)Ы Н,))11><ГГ, ГГ«-,) ,T?)f3ÑËÜ-ГС. (СРЯТOPBi И г Р.

?7<)СТЯ Л<и(Г.",-: 1

)rCT()0HC (ВО r>(ICT)7 .,; HT . t!,;;,:;;-,;

i "" штс)б?н)у!Оч(11((",сц!1<и! ::-ЯГ, -i ) > i j 3(! ) О 1)

ВТ<)Г)ои H(TOIH Hi; На(и)Г(,-i > Г ", 1) .,;: Г, -Ij, .Гь<-, с

-(nB огоаниIЛ(-,:С.;)„.-, p-., атос)(<, 1(г>1:,, )Я С ()СЗИ< О! »1(.< )) 11.„! ., <)»(Л12"."" r Р,Г

H!iP<«P T!(j)У«Г;1<и H) 1; (;! !i". 13 !(1 I.

t рЯЗГ)СЛИТСЛЬ)!ОГО 1;(,:О Г;:> .!, ), !ГО)(. >ГЯГСГ „«,;;;;-I i- ra. к перво(1!у,-.)01!, В:ciio:"(), езцс О!..". c ;:-)ь;BT:;23, 8T0>P)>)C Ь>! !))О, ГЫ ((СРВО< - " . : " :: ("".:

СУМХ!BÒOPЯ СОC:!!iI*C!I«! ". ВЬ)ХОДЯ>) > . 1ЯГ )<1«;. :<Н>7, 1(j)С(1:)>(1-)ИЯ =.< !.!Г>В>.С»))<1>1

3 ЯПОд раз, (СЛГГ(СЛЬНО! О дцОд::,; —: <ьт;иj

РЕЗ <)СРВЫЙ OT j;a;!!!!)Ь<)(«(сан(" -00;- -. :!""Г

ПОСТОЯННОГО От )ИИЯ- Ль-(ог».Г,<3 i< >1(1 ..... i

РСЗ )ЗТОРОЕ ОГРЯ>ЬИ >>1 Г ГЬ с-"™ i-,Г (1

ЛОДКЛ?ОЧСН K „;"Ü()-„ OIT j ГМ,CÄ:Тс>б>?(»с(;-,(=1,,;; 0 ис ..

»

ЛИтЕЛЯ, и ВТОР й- г,;:..OJ: —;;- :, .:,-:;;t

Hr (ОЧ>1;,)!»Я (31 р-;;. CHI(>< с; > с>(> °;; Г>-,;, >. цнвсрторя. . ь(гг. 1 привеиена принципиальная уст)2<>! .с Ва; на фи). 2 -- семейства 01(СЛИРУC(1!.)Х ХЯГ>ЯКТCP?(CTHI<. ! т оц -2))ÿ 30Tjc!;!>3!IT леовый и второй

О ии" ки !: 2; яп(ряжсння, мас(()тяб?!ру!О, с> сх(чиу 4 с)авнения, инвер,Гср б С(<,и (!(::,0!1 1, ряэдСЛИТСЛЫ(Ый днод 7, .;.;:-, Г;т(И)Ь1 ",--|r>, ОГT)31(HTIHTCJI) BRIC РСЗИСТОРЫ

3. Си<;0>ч!Гц()ц<.::-.„.;,силители 1<9. Состоя.((: (<1(ОД(2«, ) ?(с .:- НЯCI>i!JJG)(HH ИГ??(ÎTCC fl» H)

3;рс;.с: я(". < ) Величиной напряжения а.иода, и(-..:,-:.:яв)1;.-;;.:.Hего собой су!>(му Выходного наг 0<> Г >f! i; j.- --1)>В ",ВУ<«ЛОНО! 0 HIIBCPTOOB, Bhli. )!и<;<) TЯ)1 110 Tl iii"J(.) к()< и!!Яряторя и запира1

B)!00.0 )-::Tii.ЯХ022НИЯ вЂ” !=, ЗТЦОСГПСЛЫ(О ИаПРЯжсГЦЯ )3 «<);;...

" .", 00".,ст:.:з: !0 ВOc;(j)çè3âî)7(TTj че(ыре

Г с . ). ",Га ". ЗТ(ССКИХ ХараитсрцСТИК

:: 70(:":i:.I: i ) .Нгя,родс об! ск>ов. Например,,<"об<си):-хсио сcvc)!C)))0 статических

"Яr):, ) <)1)ИСТ! -! > I)црсдс>, jr(i,r!!J!"." (Сс)ВИСИМОС>ГЬ ИНОР!>ОГО с;И> "Ита М „Д.*-(ЗСЛЬ- ЕНЕРатОРа С . (Гсз(:0 и:ы гя3<32", 2 "j)p:)Гь:м цаддугом от дав--(7;Г., 1,.3 :, И (х ."3-2":;.Г-тс>)?.с-....:;< биполя<)ного транзисто-.

Г ..,-г(сс";. :1 Ц;Ги!.: <-ОООЙ Я",-"г)Г;(гСТ! ТОКа 1»1(" ".:.:, О ?!ГЦ(РЛ)ив((ИЛ (J, )! ТОКЯ

1(3 .)Г.:.(г. . j!. (-- сс .:сйствя стати"> (;:. .К Ci)HC) i !",рбг>)СО<с)Г<))С С003, ГдС

Г (1 Г fi;>3«>i,, Я(j;fi)и )со<>)п1), с ОРом

С 30»:I×::f ..." >ЫХО, (C КОМПР»ЕС1. : )ИЗ::-.ГЯДИТС)1(.НОСТЬ КОМПРЕССОГ

>13<стота зряп(с:!((л компр "ссора;

1 (с >С> ); <>ГХГ

cJic,T(,"IОЩИ(! Об()азом, ;.Гс .!! -Сц. ((3.1>(В ВИД«С ПОДО)жц - 1«j. j i - "-ШЯ (<- С ВЬ(ХОПЯ ((С ГОЧНИКЯ

Я:,-)>)7- с - ., - -: )<ход усилителя 3 на Выходе

;,,- Ь-;,: .-С .,-:"-(1)Н)Е;. H ОГОИЦате(Ц>if(J<. ПаПРЯжс:;,:.;:0-j.:è;(THBë!,)i0c ? . > котооос попа(:,«О!>Ось(с ц(0 113 Входь! с" Гмма (ОРЯ 6

; 0:..ЗИСТО!. ", -, -DCpTQQñl . ) (pC3ИСТОр j 2) И .» ..(С()с!×Å Hai)jpji((CJ(>15! !.4, ВЬ(рябатЫВаЕ;:.-: C;C,ОЧН)с:СО;»(2 1?я)?ряжспця И ПОданаЕМОц<". Вх 11 Лис(1(и - 1 саагнспия (рсз?(стор j !) .

)Л< Hoñ>0;THC Г гя ИЯПРЯ)!(СНЦ(»

1 ° jг:С>!r-. ГСГ „ " . I (Г!ИГ)Г!0< ТИ рс<ВНО(ПО Молу)710 . ... (i jj.. f!, ia1! ц ря lоь)(" О ?-((ц!Вя)хсн?(я .Г. . и соВ" ь ;.";>, ?(<:ГОЧНИКО 3 01)ОРпого:)а!?ЦГ)310ЩСГО г

:;,-; —,<и,;. Ния- —: ".,да я деc отпцдатсльное НВ!Тr (;1; и>1 Гс Г("с); ."-, 7 )(я !<1) пг)и j(o>70)f(H;. -;; и (Г);Ь(:,. И -.:Г? Ца((РТ! :ХСИГ«сч (,.),- HB ВЫХОДС

Г.Г,;; ;(=с 1 „

; и ),. Га (!,-И >! ТСТ и (ITI!i! CС (рОХОХ(ДСН >(10 и,)) Г-, („)И; ВТОРОМ I)7(0027(СУММатОРа (РС1

I, j, i

1126977

1 ! .-.,Ф

?(??? а>„-, ВНИПИ Заказ 8742!39 Ти аж 698

Подписное — — — Е

@игтивгт ПОН П тенг э Г.ужгОРод, ул, Проектная, 4

В этом случае на выходе сумматора, являющемся выходом устройства, под действием напряжения 0 формируется напряжение

0 положительной полярности, пропорциоб нальное 0„. !Если напряжение 03 (отрицатель ной олярност») превышает по,модулю на- ряжение 0> (положительной полярности), вырабатываемое источником 2 напряжения, то на выходе схемы сравнения появляется сигнал

04 положительной полярности, равный по мо- >0 дулю величине опорного напряжения, т. е.

О,„ = Е, что приводит к компенсации опорного запирайщего напряжения, так как

0 - Е =О.

Так, если »ри некотором постоянном значении напряжения О, задающем уровень точки излома статической характеристики, плавно увеличивать напряжение U на входе усилителя 3, то напряжение U на выходе устропства сначала также возрастает,,вследствие чего вос.-,211 производится начальный восходягций участок семейства статических характеристик. Крутизна этого участка определяется вели. иной сопротив. ления резистора 8 и может изменяться. При достижении значения напряжения U такой величины, при которой выходное напряжение

U> усилителя превышает цо модулю напря;кение U, срабатывает схема сравнения, изменяя, скачком полярность выходного напряжения

0 на противоположную, что приводит к от-- 0

4 пиранию диода и поступлению на вход сумматора проинвертированпого напряжегг?гя 0 + 0 т. е. U, в то время как на его первый вход продолжает поступать напряжение О> непосредствслг:o без инверсии. Сумматор с этого момента формирует на выходе сигнал

0 — (К, — К ) 0 — Kcz О, воспроизводящии н»спадающий (фиг. 2 r), горизонтальный (ф?гг, 2 а)»ли слабо нарастающ»й (фиг. б,в) у?ас-.ок семейства статических харктеристик.

Стспснь наклон", этого участка завис»т от соо i »ÎÍ!ñ?øÿ коэффиц?юнтов ус»лепил К ) и с

K . определяемых величинами сопротивлес2 н»й рсз»сторов 14, 16 и 15, 16 соответствен1Ь ?пще г?то1?ого входа в HItl3epTepe, за»?гтьгваемого напряжешгем второго источника, способствует отсутствшо срыва в статической характер»стике в момент ее излома, в противном случае (при отсутствии этого входа) изсбражающая точка стат?вгеской характер»стик» при отппрашпг элемента од»осторонней проводимости скачком переходит на ось

3GcHггсг.. г голг ге???ге семейства характеристик обеспег?ггэаст-"; »змецеп»ем величины входного напр»жег?»я Ц, Такггм обртзом, предлагаемое устройство позволяет более точно моделировать четыре в»да се. :гсйств стати:геских характеристик.

Кроме того, возможно применение устройства лля мадер»рован»я таких объектов, как турбокоьг»1?сссорьг! лггзель-генераторы с автономны..-. газогубринным ггадг ъвом, что позволяет провошгть ?гсследовагп е этих объектов снача. лз па моделях, .а при выявлении характерных рс. <имов переход»ть к реалыгым установкам, гсо,мсньшает матег.иальные затраты»ри проведешг» испытан»й.