Преобразователь напряжение-ток

 

Изобретение относится к радио-, электронике и может быть использовано в измерительной технике для построения широкополосньпс преобразователей аналоговых сигналов из одной формы в другую, например интеграторов , генераторов, управляемых напряжением , а также в качестве составной части аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей. Цель изобретения - повышение точности преобразования напряжение - ток - достигается за счет уменьшения нелинейности преобразователя, что обеспечивается путем частичной компенсации нелинейности, обусловленной зависимостью йадения напряжения на переходе база - эмиттер биполярного транзистора ., от тока коллектора. Одновременно сохраняется частотный диапазон, характерный для схемы с обпщм коллектором . Преобразователь содержит два биполярных транзистора 1 и 2 одного типа проводимости, резисторы 3 и 4, токовое зеркало 5, вход 6, шины 7 и 11 питания, входы 8, 9 и 10 токового зеркала. Выход 12 токового зеркала является выходов преобразователя . Частотный диапазон преобразова-: с теля определяется параметрами транзисторов 1 и 2 и номиналами резисторов 3. и 4. Токовое зеркало, вьтолненное на трех транзисторах, суммирует коллекторные токи транзисторов 1 и 2 и передает сумму токов на выход. 2 ил, // i ko ел 00 со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 К 3/26

Б,.

9 ;уг,:. ..Ui. ц

E-. Б/ !атЕГ-1А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 0THPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4267803/24-21 (22) 24.06.87 (46) 15.01.89. Бюл. ¹ 2 (71) Московский институт электронной техники (72) С.А. Варламов и В.И. Никитин (53) 621.318(088.8) (56) Патент США № 4550262, кл. Н 03 К 3/26, НКИ 307-260, 1985. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ - ТОК (57) Изобретение относится к радио-„ электронике и может быть использовано в измерительной технике для построения широкополосных преобразователей аналоговых сигналов из одной формы в другую, например интеграторов, генераторов, управляемых напряжением, а также в качестве составной части аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей. Цель изобретения — повышение точности преобразования напряжение — ток — достигается за счет уменьшения нелиней„„SU„„3451833 д1 ности преобразователя, что обеспечивается путем частичной компенсации нелинейности, обусловленной зависимостью падения напряжения на переходе база — эмиттер биполярного транзистора,. от тока коллектора. Одновременно сохраняется частотный диапазон, характерный для схемы с общим коллектором. Преобразователь содержит два биполярных транзистора 1 н 2 одного типа проводимости, резисторы 3 и 4, токовое зеркало 5, вход 6, шины 7 и 11 питания, входы 8, 9 и 10 токового зеркала. Выход 12 токового зеркала является выходом преобразователя, Частотный диапазон преобразователя определяется параметрами транзисторов 1 и 2 и номиналами резисторов 3, и 4. Токовое зеркало, выполненное на трех транзисторах, суммирует коллекторные токи транзисторов 1 и

2 и передает сумму токов на выход.

2 ил.

1451833

И бретение относится к р ди тронике и может использоваться в измерительной технике для построения широкополосных преобразователей ана5 логовых сигналов из одной формы в другую, например интеграторов, генераторов, управляемых напряжением, а также в качестве составной части аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей.

Цель изобретения — повышение точности преобразования напряжение .ток за счет уменьшения нелинейности преобразователя — достигается путем

" астичной компенсации нелинейности, обусловленной зависимостью падения напряжения на переходе база — эмиттер биполярного транзистора от тока коллектора. Одновременно сохраняется частотный диапазон, характерный для схемы с общим коллектором.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого преобразователя напряжение ток, на фиг. 2 — зависимость тока ошибки (Ip>) от приращения коллекторного тока (aI ) °

Преобразователь напряжение — ток содержит первый 1 и второй 2 биполярные транзисторы одного типа прово30 димости, первый 3 и второй 4 резисторы, токовое зеркало 5.

Ъазы транзисторов 1 и 2 соединены с входом 6, эмиттер транзистора 1 через резистор 3 подключен к шине 7 питания, эмиттер транзистора 2 сое- 35 динен с шиной 7 питания через резистор 4, коллекторы транзисторов 1 и 2 соединены с первым входом 8 токового зеркала, второй 9 и третий 10 входы которого соединены с шинои 11

40 питания, выход 12 токового зеркала является выходом 13 преобразователя.

Транзистор 1 и резистор 3 образуют основной преобразователь напряжение — ток, который обеспечивает основную часть выходного тока и фактически выполняет функцию преобразователя входного напряжения в выходной ток.

Транзистор 2 и резистор 4 образуют дополнительный преобразователь напряжение — ток, который обеспечивает добавочный ток, частично компенсирующий нелинейность тока основного преобразователя. Токовое зеркало 5 необходимо для суммирования коллекторных токов транзисторов 1 и 2 и передачи суммытоков на выход преобразователя.

Преобразователь работа т следующим образом.

При подаче на вход 6 (фиг. 1) напряжения, превышающего потенциал шины 7 питания, открывается эмиттерный переход каждого из транзисторов

1 и 2 и начинают протекать коллекторные токи, сумма которых поступает на выход 13 преобразователя.

При увеличении разности потенциалов между входом 6 преобразователя и шиной 7 питания увеличиваются коллекторные токи транзисторов 1 и 2, а следовательно, и выходной ток преобразователя. Однако коллекторный ток основного преобразователя, выполненного на транзисторе 1, вследствие зависимости падения напряжения на переходе база — эмиттер транзистора 1 от тока коллектора будет увеличиваться не так быстро, как ток коллектора идеального транзистора, у которого падение напряжения база— эмиттер постоянно. Это приведет к возникновению тока ошибки основного преобразователя. Дополнительный преобразователь, выполненный на транзисторе 2, частично компенсирует ток ошибки за счет добавления во входную цепь токового зеркала 5 коллекторного тока транзистора 2.

Частотный диапазон преобразователя определяется параметрами транзисторов 1 и 2 и номиналами резисторов

3 и 4. Подобрав или рассчитав номинал резистора 3 так, чтобы обеспечить необходимую крутизну преобразования напряжение — ток, можно подобрать номинал резистора 4 таким образом, чтобы закон изменяя ксллекторного тока транзистора 2 приближался с заданной точностью к закону изменения тока ошибки транзистора 1. Более того, при известных параметрах транзисторов 1 и 2, заданном номинале резистора 3 и диапазоне изменения входного напряжения номинал резистора 4 можно рассчитать аналитически.

Формула и з о 6ре те н ия

Преобразователь напряжение — ток, содержащий два биполярных транзистора, два резистора и токовое зеркало, причем базы транзисторов соединены

Составитель И.Поставкина

Техред Jl.Cåðäþêoâà Корректор N.Âàñèëüåâà Редактор А.Иаковская

Тираж 879

Заказ 7090/54

Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, з 1 с входом преобразователя, эмиттеры первого и второго транзисторов подключены к второй шине питания через первый и второй резисторы соответственно, коллектор первого транзистора подключен к первому входу токового зеркала, второй и третий входы которого соединены с первой

451833

4 шиной питания, выход токового зеркала является выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейности пре5 образователя при сохранении частотного диапазона, коллектор второго транзистора подключен к первому входу токового зеркала.