Преобразователь напряжения в ток

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение линейности передаточной х-ки. Преобразователь напряжения в ток содержит шесть активных трехполюсников (АТП) 1-6, в качестве которых используются полевые транзисторы, два резистора 7 и 8, четыре источника 9-12 тока и источник опорного напряжения. АТП 3 и 5 осуществляют преобразование входного напряжения в выходной ток. Между истоками АТП I и 2 генерируется напряжение ошибки, пропорционапьное величине V} отличия напряжений между истоками и затворами АТП 3 и 5. Напряжение ошибки преобразуется с помощью АТП 4 в ток. Этот ток в фазе подается на выход преобразователя на пряжения, компенсируя часть потерь из-за отличного от нуля iUjH Для получения линейной зависимости преобразования входного напряжения в вьг-i , ходной ТОК-необходимо подобрать величину выходных токов АТП 4 и 6. Нужг ные токи стоков АТП 4 и 6 получаются за счет выбора технологических размеров АТП 1 и 2 из определенных соотношений . 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4049428/24-09 (22) 10.01.86 (46) 07.01.88. Бюл. 11 - 1 (71) Московский инженерно-физический институт (72) С. Н. Лубянов, M. Н. Краснов и А. М. Кузюкин (53) 621.375.024(088.8) (56) Патент США Ф 146844, кл. 330-149, опублик. 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ hAIIPSI>KEHHH В

ТОК (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение линейности передаточной х-ки. Преобразователь напряжения в ток содержит шесть активных трехполюсников (АТП)

1-6, в качестве которых используются полевые транзисторы, два резистора

7 и 8, четыре источника 9-12 тока и

„„SU„„1365347 А1 (511 4 Н 03 F. 3/45 источник опорного напряжения. АТП 3 и 5 осуществляют преобразование входного напряжения в выходной ток. Между истоками АТП 1 и 2 генерируется напряжение ошибки, пропорциональное величине U 3 „отличия напряжений между истоками и затворами АТП 3 и 5.

Напряжение ошибки преобразуется с помощью АТП 4 в ток. Этот ток в фазе подается на выход преобразователя на пряжения, компенсируя часть потерь из-за отличного от нуля DU,„. Для получения линейной зависимости преобразования входного напряжения в вью., ходной ток.необходимо подобрать величину выходных токов АТП 4 и б. Нуж. "

Ж ные токи стоков АТП 4 и 6 получаются за счет выбора технологических размеров АТП 1 и 2 из определенных соотношений. 1 ил.

1365347

15

30 входного напряжения оказывается нелинейной.

55

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в интегральной схемотехнике, использующей в качестве элементной базы полевые транзисторы.

Цель изобретения — повышение линейности передаточной характеристики.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема преобразователя напряжения в ток.

Преобразователь напряжения в ток содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой активные трехполюсники 1-6 соответственно, первый 7 и второй 8 резисторы, первый, второй, третий и четвертые источники 9-12 тока соответственно.

Преобразователь напряжения в ток работает следующим образом.

Входное дифференциальное напряжение подается на входы третьего 3 и пятого 5 активных трехполюсников, с помощью которых производится преобразование входного напряжения в выходной ток. Из-за того, что третий 3 и пятый 5 активные трехполюсники работают при разных токах стока, напряжения между их истоками и затворами отличаются на величину dU „. Из-за этого напряжение на первом резисторе

7 не пропорционально входному сигналу и зависимость выходного тока от

Так как .через затворы первого 1 и второго 2 активных трехполюсников 2 протекают соответственно токи стоков третьего 3 и пятого 5 активных трехполюсников, то между истоками первого 1 и второго 2 активных трехполюсников генерируется только напряжение ошибки, пропорционально IIU . Далее это напряжение ошибки преобразуется с помощью четвертого 4 и шестого 6 активных трехполюсников в ток, который в фазе подается на выход преобразователя напряжения в ток, компенсируя часть потерь из-за отличного от нуля 6U „.

Для получения линейной зависимости преобразования входного напряжения в выходной ток необходимо подобрать величину выходных токов четвертого 4 и шестого 6 активных трехполюсников.

3То вОзмОжнО тОлькО IlpH испОльзО ванин в качестве первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого активных трехполюсников полевых

50 транзисторов, так как выходные токи полевых транзисторов зависят от их топологических размеров.

Нужные токи стоков четвертого 4 и шестого 6 активных трехполюсников получены за счет выбора соответствующих технологических размеров первого 1 и второго 2 активных трехполюсников работающих в режиме повторителей тока.

Результирующий коэффициент передачи преобразования напряжения в ток определяется отношением 2/Б, где R— величина первого 7 и второго 8 резисторов.

Фо р мул а из о б р е т ен ия

Преобразователь напряжения в ток, содержащий идентичные первый и второй активные трехполюсники, идентичные с третьего по шестой активные трехполюсники, идентичные первый и второй резисторы, идентичные с первого по четвертый источники тока, при этом входные выводы первого и второго активных трехполюсников подключеI ны к источнику опорного напряжения, выходной вывод первого активного трехполюсника соединен с выходным выводом шестого активного трехполюсника и является первым выходом преобразователя напряжения в ток, выходной вывод второго активного трехполюсника соединен с выходным выводом четвертого активного трехполюсника и является вторым выходом преобразователя напряжения в ток, входной вывод третьего активного трехполюсника является первым входом преобразователя напряжения в. ток, выходной вывод соединен с входным выводом четвертого активного трехполюсника и общим выводом первого активного трехполюсника, а общий вывод - с первым выводом первого источника тока и через первый резистор — с первым выводом второго источника тока и общим выводом пятого активного трехполюсника, входной вывод которого является вторым входом преобразователя напряжения в ток, а выходной вывод соединен с входным выводом шестого активного трехполюсника и общим выводом второго активного трехполюсника, общий вывод четвертого активного трехполюсника соединен с первым выводом третьего источника тока и через второй резистор—

65347

Составитель В. Зарщиков редактор Г. Волкова Техред М.Ходанич Корректор М. Максимишинец

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6656/55

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з l3 с общим выводом шестого активного трехполюсника и первым выводом четвертого источника тока, второй вывод которого соединен с вторыми выводами первого, второго и третьего источников тока и шиной питания, о т л ич а ю щ и и .с я тем, что, с целью повышения линейности передаточной характеристики, в качестве активных трехполюсников использованы полевые транзисторы, причем затвор полевого транзистора является входным выводом, исток - общим выводом, а сток - выходным выводом активного трехполюсника, при этом топологические размеры полевых транзисторов, использованных в качестве первого и второго ак4 тивных трехполюсников, выбраны иэ следующего соотношения:

Ъ4Ь,с > + 2

1 к Ьо . о где R 2/S,; Я,, Ь„и W — соответственно крутизна, длина и ширина канала полевого транзистора в третьем активном трехполюснике;

L „ W„ - соответственно длина и ширина канала полевого транзистора в первом

15 активном трехполюснике;

В - величина сопротивления первого и второго резисторов.