Усилитель

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение точности коэф. передачи путем уменьшения коммутационных помех. Усилитель содержит операционный усилитель 1, четыре конденсатора 2-5 и пять МДП-ключей 6-10. Уменьшение коммутационных помех достигается введением конденсаторов 4, 5 и выполнением топологических размеров МДП-ключей по определенным соотношениям. 2 ил. 9 f- СО 05 со 4; Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (511 4 Н 03 F 3/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬС ТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4117759/24-09 (22) 01.07.86 (46) 30.12.87. Бюл, ¹ 48 (71) Московский инженерно-физический институт (72) N.Н.Краснов, А.М.Кузюкин и А.В.Першин (53) 621.375.026 (088.8) (56) ТИИЭР, т.7, № 8,. 1983, с.54, рис. 32. (54) УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение точности коэф. передачи путем уменьшения коммутационных помех. Усилитель содержит операционный усилитель

1, четыре конденсатора 2-5 и пять МДП-ключей 6-.10. Уменьшение коммутационных помех достигается введением конденсаторов 4, 5 и выполнением топологических размеров МДП-ключей по определенным соотношениям. 2 ил.

1363442

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах аналого-цифровой обработки сигналов.

Цель изобретения — повышение точности коэффициента передачи путем уменьшения коммутационных помех.

На фиг,1 приведена принципиальная электрическая схема усилителя; на фиг.2 — временные диаграммы управляющих сигналов на МДП-ключах.

Усилитель содержит операционный усилитель 1, с первого по четвертый конденсаторы 2-5 и с первого по пятый

МДП-ключи 6-10.

Усилитель работает следующим образом.

В момент t (фиг.2а,б,в) размыкаются второй 7 и четвертый 9 МДП-ключи, а третий МДП-ключ 8 остается в замкнутом состоянии, т.е. операционный усилитель 1 в этот момент охвачен 1007. отрицательной обратной связью и, следовательно, имеет малое выходное сопротивление. В результате в момент t из канала второго МДПключа 7 на первый 2 и третий 4 конденсаторы переходит (инжектируется) заряД,, а из канала четвертого МДПключа 9 на второй 3 и четвертый 5 конденсаторы переходит (инжектируется) заряд Цг. В первом приближении величины этих инжектируемых зарядов

Q u Q определяются выражениями: где W и Š— соответственно ширина и длина канала i-го . МДП-ключа (i = 2,4);

Со„ вЂ” удельная емкость тонкого окисла под затвором МДП-ключей; — уровень логической единицы управляющего напряжения на МДП-ключах;

U„ — пороговое напряжение

МДП-ключей.

Так как первый конденсатор 2 и третий конденсатор 4 соединены параллельно между собой в этот момент, то nput ращение напряжения LU вызванное инжекцией заряда с второго МДП-ключа 7, на первых выводах первого 2 и третьего 4 конденсаторов равно U, = q,/(C, + С,). (3) Так как второй конденсатор 3 и . четвертый конденсатор 5 также соединены параллельно в этот момент, то приращение напряжения A Ц, вызванное инжекцией заряда с четвертого МДПключа 9, на первых выводах второго 3

10 и четвертого 5 конденсаторов равно

6U Цг/(с + C4) ° (4) В момент г. (фиг.2а,б,в) размы15 кается третий 1ЩП-ключ 8. При этом из канала третьего МДП-ключа 8 на первый 2 и третий 4 конденсаторы, а также на второй 3 и четвертый 5 конденсаторы инжектируется заряд Q, 20 величина которого определяется выражением

1 - Сох (Пн П ор ) 40

ЬU = q (- — — + — ). (6)

С, Сз Сг С

/ С,+С у Сг+С

В то же время приращение напряже ния gUг на первых выводах первого 2

45 и третьего 4 конденсаторов равно

С<

aU = nU (7) С,,+Сз

Приращение напряжения h U на лерг вом выводе второго конденсатора 3 и первом выводе четвертого конденсатора

5 равно

Сг.

АПг дП

Сг+С (8) Таким образом, разность потенциалов 6g между первым и вторым выводами первого конденсатора 2, а также разгде W — ширина канала третьего

МДП-ключа 8; — длина канала третьего МДПз ключа 8.

В момент t первый конденсатор 2

30 соединен последовательно с третьим конденсатором 4, а второй конденсатор 3 соединен последовательно с четвертым конденсатором 5, кроме того, цепочка первого 2 и третьего 4 конденсаторов соединена параллельно с цепочкой второго 3 и четвертого 5 конденсаторов. Приращение напряжения

AU на вторых выводах первого 2 и второго 3 конденсаторов равно

1363442 (10) С3

Q = 04ñ

С4 (11) 20

W,ь, = W4Lð,/с,;

35

40 ность потенциалов htp между первым и вторым выводами второго конденсатора

3 к моменту полного размыкания второго 7, третьего 8 и четвертого 9

МДП-ключей равны:

Ач = дП, + де 2 — hU.; (9) дскб= дП +Ы2 — дц, Подставляя выражения (3), (6) и (7) в выражения (9), а выражения (4), (6) и (8) — в выражения (10) и учитывая, что для полной компенсации коммутационной помехи необходимо выполнение условий nq. = 0 и д(= О, получают систему

= q (— — -+-2 — -)/С

С< Сэ С С4

С,+С, С,+С, Подставляя выражения (1), (2) и (5) в систему (11), получают

W L W4 Ь4С / С4, W L =W L(— — — +-- — -)/С

С, Сз С,С, ъ 3 4 4 С +С С «.С 4

Таким образом, предлагаемое устройство обладает по сравнению с известным повышенной точностью коэффициента передачи.

Формула изобретения

Усилитель, содержащий операционный усилитель, два конденсатора и пять МДП-ключей, причем первый вывод первого МДП-ключа соединен с первым выводом второго МДП-ключа и с первым выводом первого конденсатора, второй вывод первого МДП-ключа является входом усилителя, второй вывод первого конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, с вторым выводом третьего МДП-ключа и с инвертирующим входом операционного усилителя, второй вывод второго конденсатора соединен с первыми выводами четвертого и пятого МДП-ключей, выход операционного усилителя соединен с вторым выводом пятого и первым выводом третьего МДП-ключей и является выходом усилителя, при этом неинверФ тирующий вход операционного усилителя, вторые выводы второго и четвертого МДП-ключей соединены с общей диной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности коэффициента передачи путем уменьшения коммутационных помех, между первым выводом первого конденсатора и общей шиной введен третий конденсатор, а между вторым выводом второго конденсатора и общей шиной введен четвертый конденсатор, при этом топологические размеры МДП-ключей удовлетворяют следующим соотношениям:

W L =W L (- — — + — — )/С

С С> С -С

3 4 4С+С, С+С где W — ширина канала i-го МДП1 ключа;

L, — длина канала i-го МДП-ключа, где i = 2,3,4;

С вЂ” емкость j-го конденсатора

У где j — 1,2, 3,4, а входы управления второго, третьего четвертого и входы управлейия первого и пятого МДП-ключей являются соответственно входами противофазного периодического сигнала управления.

1363442

Составитель Н.Дубровская

Техред И. Ходанич

Корректор Г,Решетник

Редактор А.Огар

Заказ 6378/52 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и Ьткрытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

I!

1 I