Нелинейный преобразователь

 

Изобретение относится к промьшленности средств связи и может,быть использовано при разработке аналогоцифровых преобразователей, применяемых в телевизионной технике. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия. Нейлинейный преобразователь содержит операционный усилитель 1, преобразователь напряжение - ток 2, устройство 3 фиксации уровня сигнала, источники 4,5,6 и 7 тока, ключевые транзисторы 8,9,10 и 11, шунтирующие диоды 12,13,14 и 15, резисторы 16,17 и 18 коллекторной нагрузки, источник 9 опорного напряжения. Поставленная цель достигается за счет введения третьего резистора 18 коллекторной нагрузки, операционного усилителя 1, блока 3 фиксации уровня сигнала и источника 19 опорного напряжения. Компенсация погрешностей достигается тем. что на вход .:преобразователя напряжение - ток 2 подается сигнал с выхода операционного усилителя 1, а устройство фиксации уровня сигнала обеспечивает задание такого начального уровня, который соответствует началу передаточной характеристики нелинейного преобразователя. 2 ил. ю 00 4 о G5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (б1) 4 0 06 6 7/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3692987/24-24 (22) 19.01.84 (46) 30.12.86. Бюл. Ф 48 (72) Ю.Б. Майзлин, Г.Е. Зусин и В.В. Трухачев (53) 681.335(088.8) (56) Патент ФРГ Ф 2402271, кл. Н 03 К 13/32, 1979.

Rudy I. Van de Plassche and.

RoB Е.I. Van der Grift. А High-Speed

7 Bit А/D Converter — IEEE Journal

of Яо1Ы State Cercuits, vol. SC-14, 1979, December, У 6, р. 939. (54 ) НЕЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к промышленности средств связи и может, быть использовано при разработке аналогоцифровых преобразователей, применяемых в телевизионной технике, Цель изобретения — повышение точности и быстродействия. Нейлинейный преобразователь содержит операционный уси„„SU„„> 280406 А 1 литель 1, преобразователь напряжение — ток 2, устройство 3 фиксации уровня сигнала, источники 4,5,6 и 7 тока, ключевые транзисторы 8,9,10 и 11, шунтирующие диоды 12,13,14 и

15, резисторы 16,17 и 18 коллекторной нагрузки, источник 19 опорного напряжения. Поставленная цель достигается за счет введения третьего резистора 18 коллекторной нагрузки, операционного усилителя 1, блока 3 фиксации уровня сигнала и источника

19 опорного напряжения. Компенсация погрешностей достигается тем, что на вход:преобразователя напряжение — ток 2 подается сигнал с выхо-,р

С да операционного усилителя I, а устройство фиксации уровня сигнала овес- Q) печивает задание такого начального уровня, который соответствует началу передаточной характеристики нелинейного преобразователя, 2 ил.

1280406

Изобретение относится к промышленности средств связи и может быть использовано при разработке аналогоцифровых преобразователей, применяемых в телевизионной технике.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия нелинейного преобразователя.

На фиг. 1 представлена структурная схема нелинейного преобразователя; на фиг. 2 - диаграммы работы нелинейного преобразователя.

Нелинейный преобразователь содержит операционный усилитель 1, преобразователь 2 напряжение — ток, устройство 3 фиксации уровня сигнала, источники 4-7 тока, ключевые тран.зисторы 8-11, шунтирующие диоды 1215, резисторы коллекторной нагрузки

16, 17 и 18, источник 19 опорного напряжения.

Нелинейный преобразователь работает следующим образом.

При подаче нулевого напряжения (фиг. 2а) на вход преобразователя 2 напряжение-ток его выходной ток равен нулю, Равные токи величиной I источников токов 4-7 протекают через ключевые транзисторы 8-11, на переходах база — эмиттер которых выделяются равные напряжения, Таким образом, к выводам шунтирующих диодов 12-15 приложены равные напряжения,шунтирующие диоды закрыты и ток через них не протекает. Через резисторы 16 и 17 коллекторной нагрузки, величина каждого из которых равна R, протекают токи 2Х и на них падают равные напряжения:

11вых =U2-U1=0 °

При этом на резисторе 18 коллекторной нагрузки падение напряжение

U3 равно 4IR,8 (фиг. 2б,в,г,д). С увеличением напряжения U (фиг.2а) на входе преобразователя напряжение— ток 2 на его выходе увеличивается ток. При этом часть тока источника 4 тока ответвляется в преобразователь напряжение — ток 2 и ток через транзистор уменьшается. При этом уменьшается падение напряжения на резисторах 16 и 18, Это происходит до тех

rrop пока ток преобразователя напряжение - ток 2 не превысит значение тока I первого источника 4 тока. Как только это произойдет, переход эмиттер - база ключевого транзистора 8 закроется и потенциал на его эмиттеУстройство 3 фиксации уровня сигнала обеспечивает задание такого начального уровня, который соответствует началу передаточной характеристики нелинейного преобразователя при подключении первого входа этого устройства к аноду шунтирующего диода 15 и середине передаточной характеристики нелинейного преобразователя при подключении первого входа устройства фиксации уровня к аноду диода 13.

Формула и зо бр ет ения

Нелинейный преобразователь, содержащий и источников тока, и ключевых транзисторов, и шунтирующих диодов, два резистора коллекторной нагрузки и преобразователь напряже55 р е возрастет до потенциала, достаточного для открывания шунтирующего диода 12. В этот момент U1=IR, U2=2IR, Увы„ =U2-U1=IR, 113=3ХВ,< (фиг. 2б,в, Дальнейшее возрастание выходного тока преобразователя напряжение ток 2 приведет к ответвлению тока источника 5 тока, что вызовет уменьшение тока через ключевой транзистор 9, резисторы )7 и 18 коллекторной нагрузки и так далее. Таким образом, монотонное изменение напряже15 ния на входе преобразователя напряжение †. ток 2 приведет (при отсутствии аппаратурных погрешностей) к монотонному изменению падения напряжения UÇ (фиг, 2д) на резисторе коллекторной нагрузки 18 и треугольной. форме на20 пряжения Б, (фиг. 2в) между парафазными Bíâîäàìè устройства, Компенсация погрешностей достигается тем, что на вход преобразователя напряжение — ток 2 поцается сигнал с выхода операционного усилителя 1, на один из входов которого подается входной сигнал, а на другой — сигнал обратной связи с резистора 18.

В результате операционный усилитель

1 будет формировать такое напряжение

1 на входе преобразователя напряжение — ток 2, которое вызовет изменение тока I „ таким образом, что он компенсирует погрешности,- вызываемые конечным значением сопротивления генераторов тока, преобразователя напряжение — ток, нелинейностью элементов схемы.

1280406 д)

PdN

1Р е) и

ФНЗ

ЛР

8IAU

ЮЗ

Составитель Н. Фирсов

Техред N. Ходанич

Корректор С. Черни

Редактор M. Дылын

Заказ 7052/43 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ние — ток, причем каждый источник тока одним выводом соединен с отрицательной шиной питания, а другим выводом соединен с эмиттером соответствующего ключевого транзистора и с анодом соответствующего шунтирующего диода, катод каждого шунтирующего диода, кроме п-го, подключен к аноду следующего по порядку шунтирующего

М диода. катод п-го шунтирующего диода 1О соединен с базами п ключевых транзисторов и с шиной напряжения смещения, анод первого .шунтирующего диода соединен с выходом преобразователя напряжение — ток, коллекторы ключевых транзисторов с нечетными номерами подключены к первому выводу первого резистора коллекторной нагрузки и к первой выходной клемме преобразователя, коллекторы ключе- 20 вых транзисторов с четными номерами подключены к первому выводу второго резистора коллекторной нагрузки и второй выходной клемме преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены третий резистор коллекторной нагрузки, операционный усилитель, блок фиксации сигнала и источник опорного напряжения, причем первый вывод тре,тьего резистора коллекторной нагрузки соединен с положительной шиной питания, вторые выводы первого, второго и третьего резисторов коллекторной нагрузки соединены между собой и с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение— ток, положительный вывод источника опорного напряжения соединен с катодом n-ro шунтирующего диода, а отрицательный вывод — с одним из входов блока фиксации уровня сигнала, другой вход которого соединен с анодом и-го шунтирующего диода, управляющий вход блока фиксации уровня сигнала является тактовым входом преобразователя, .а выход блока фиксации уровня сигнала соединен с вторым входом операционного усилителя и с входом нелинейного преобразователя.