Преобразователь напряжения в ток
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в интегральной полупроводниковой схемотехнике. Цель изобретения - расширение допустимого входного синфазного напряжения и частотного диапазона преобразователя напряжения в ток. Преобразователь содержит полевые транзисторы 1-4, имеющие один тип, полевые транзисторы 5,6, имеющие другой тип, четыре источника 9-12 тока, две шины 15 и 16 источника питания. В устройство введены полевые транзисторы 7, 8, тип которых соответствует транзисторам 5 и 6 и источники 13, 14 тока. Для того, чтобы увеличить допустимое входное напряжение, необходимо увеличивать напряжение V<SB POS="POST">B</SB> . Введение в устройство дополнительных повторителей напряжения позволяет увеличивать напряжение V<SB POS="POST">B</SB> без соответствующего уменьшения разности потенциалов на выводах источников тока основных повторителей напряжения. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (191 (11) (511 4 H 03 F 3/45
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
1lPH ГКНТ СССР (21) 4340316/24-09 (22) 10.11.87 (46) 07.09.89. Бюл. В 33 (71) Московский инженерно-физический институт (72) А.М. Кузюкин (53) 621.375.026(088.8) (56) Висванатхан Т.Л. КНОП элемент с переменной крутизной. — ТИИЭР, 1986, В 1, с. 234-235. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В
ТОК (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в интегральной полупроводниковой схемотехнике. Цель изобретения — расширение допустимого входного синфаз- . ного напряжения и частотного диапа2 зона преобразователя напряжения в ток. Преобразователь содержит полевые транзисторы 1-4, имеющие один тип, полевые транзисторы 5, 6, имеющие другой тип, четыре источника 9-12, тока, две шины 15 и 16 источника питания. В устр-во введены полевые транзисторы 7, 8, тип которых соответствует транзисторам 5 и 6 и источники !3, f4 тока. Для того, чтобы увеличить допустимое входное напряжение, необходимо увеличить напряжение U . Введение в устр-во дополнительных повторителей напряжения позволяет увеличивать напряжение
Нь без соответствующего уменьшения разности потенциалов на выводах источников тока основных повторителей напряжения. 1 ил. каналом.
Таким образом, при условии К
I = 1н нв вйрнженнн (!) нетрудна получит ь з
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в интегральной полупроводниковой схемотехнике.
Цель изобретения — расширение допустимого входного синфазного напряжения и частотного диапазона преобразователя напряжения в ток.
На чертеже представлена принципи- 10 альная электрическая схема преобразователя напряжения в ток.
Преобразователь напряжения в ток (ПНТ) с.одержит с первого по четвертый полевые транзисторы (ПТ) 1-4 одного 15 типа, с пятого по восьмой (ПТ) полевые транзисторы 5-8 другого типа, с первого по шестой источники 9-14 тока, первую и вторую шины 15 и 16 источника питания. 20
Преобразователь напряжения в ток работает следующим образом.
Работа устройства основана на принципе вычитания выходных токов I и То, имеющих квадратичную зависи- 25 мость от входного напряжения V âè= да: 1, = К(Чв+ Ч„) H Т = K(v — V!!), где К и V< — постоянные параметры.
При этом разностный ток I = I, — I 30 линейно зависит от напряжения V с постоянной преобразователя 4KV
В известном ПНТ при превышении входным напряжением Ч„ напряжения Ч один из его входных ПТ закрывается и ПНТ выходит из линейной области работы устройства. Таким образом, для того, чтобы увеличить допустимое входное напряжение Ч,,„, необходимо увеличивать напряжение V . B прототипе на- 40 пряжение V> реализуется посредством повторителя напряжения на и-канальном МДП транзисторе, и равно
Х где I — - ток источника тока, К—
К-
В результате чего допустимый линейный диапазон работы ПНТ определяется не напряжением V>, а значением разности потенциалов на выводах источников тока повторителей напряжения
ПНТ °
Введение в предлагаемом устройстве дополнительных повторителей напряжения позволяет увеличивать напряжение V без соответствующего уменьшения разности потенциалов на выводах источников тока основных повторителей напряжения.
Предполагая квадратичную зависимость тока стока ПТ от напряжения между его затвором и истоком получают разность между токами стока четвертого и второго ПТ 4 и 2
К7
Гэ
Чоор. !! ) Чоор.н Kг Чг Чоор.р
1т. z„ 2
+ - — (V — -- — V ) — V о оор. и оор, !! (1) где К вЂ” крутизна i-го ПТ;
I — ток через i-й ПТ;
V и Чо — напряжение на первом и втором входе устройства;
V„, — пороговое напряжение ПТ ооо, у!,о соответственно с II- и р4К (V + — + --)(V,-V ) 7
Во|, — ф !!op p Ч
Gî (Ч, -Ч ), (2)
Как видно из выражения (2), дифференциальный выходной ток ПНТ линейно зависит от разности входного напряжения, при этом напряжение
Крутизна характеристики ПТ °
При наличии ограничений на значение налряжения источника питания напряжение V> нельзя увеличивать бес-5 конечно, так как по мере увеличения
V входные ПТ при наличии сигнала на их входах закрываются не по затвору ПТ, а вследствие уменьшения токов, протекающих через источники тока повторителей напряжения. Это обусловлено тем, что разность потенциалов на выводах источников тока повторителей напряжения уменьшается.
?! I1
V = — + — + V оор.р у! l а допустимый синфаэный диапазон входных напряжений приблизительно симметричен по отношению к положительной и отрицательной шинам 16 и 15 источника питания. Кроме того, первый, третий, пятый и шестой ПТ можно использовать с относительно небольшими размерами, что снижает их паразитные емкости и расширяет частотный диапазон устройства.
Составитель И. Водяхина
Техред Ц.Ходанич Корректор Э.Лончакова
Редактор С. Патрушева
Заказ 5445/54 Тираж 884 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óëòîðîä, ул. Гагарина, 101
J 15
Формула изобретения
Преобразователь напряжения в ток, содержащий с первого по четвертый полевые транзисторы, одного типа, пятый и шестой полевые транзисторы, другого типа, при этом истоки первого и второго полевых транзисторов через первый источник тока, а истоки третьего н четвертого полевых транзисторов через второй источник тока подключены к первой шине источника питания, затворы первого и третьего полевых транзисторов являются соответственно первым и вторым входами преобразователя напряжения в ток, стоки через соответственно третий и четвертый источники тока подключены к второй шине источника питания, к которой подключены истоки пятого и шестого полевых транзисто-ров, затворы которых соединены со стоками, а стоки — с истоками соот06515 6 ветственно первого и третьего полевых транзисторов, при этом стоки второго и четвертого полевых транзисто5 ров являются дифференциаЛьным выходом преобразователя напряжения в ток, отличающийся тем, что, с целью расширения допустимого входного синфазного. напряжения и частотного диапазона, введены седьмой и восьмой полевые транзисторы, тип которых соответствует типу пятого и шестого полевых транзисторов, и пятый и шестой источники тока, причем затворы седьмого и восьмого полевых транзисторов соединены с затворами соответственно первого и третьего полевых транзисторов, стоки — с первой шиной источника питания, истоки — с затворами соответственно четвертого и второго полевых транзисторов и через соответственно пятый и шестой источники тока — с второй шиной источника питания.
