Устройство для умножения напряжений

 

I

Ос, О П И С -А- Н --И= Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ тп) 461420

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 07.12.73 (21) 1976441/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25 02.75. Бюллетень № 7 (51) М. Кл. G 06д 7/16

Государственный коиитет

Совета 14ииистров СССР

<о делам изебретв««й и открытий (53) УДК 681.335(088 8) Дата опубликования описания 15.04.75 (72) Автор изобретения (71) Заявитель

И. П. Рябоконь

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к автоматике, радиоэлектронике и измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре различного назначения для точной реализации функции перемножения сигналов в широком частотном и динамическом диапазоне (преобразовании частоты, синхронном и фазовом детектировании и т. п.) ..

Известно устройство для умножения напряжений, содержащее полевой транзистор, трансформатор, нагрузочный элемент и источники перемножаемых напряжений, один из которых подключен к затвору полевого транзистора, а другой — к первичной обмотке трансформатора.

В известном устройстве используется близкая к линейной зависимость проводимости канала полевого транзистора от напряжения на затворе в крутой области характеристик; противофазность возбуждения стока и истока транзистора обеспечивает высокую точность перемножения. Однако с повышением частоты перемножаемых напряжений в известном устройстве наблюдается рассогласование в цепи трансформатор — канал полевого транзистора, что приводит к погрешностям перемножения, а также к увеличению паразитной связи между входами устройства.

Цель изобретения — расширить частотный диапазон перемножаемых напряжений.

Это достигается тем, что исток и сток полевого транзистора подключены к введенным согласующим резисторам и соответственно к первичной и вторичной обмоткам трансформа5 тора, вторичная обмотка которого соединена с нагрузочным элементом.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство для умножения напряжений со10 держит полевой транзистор 1, трансформатор

2, нагрузочный элемент 3, источники персмножаемых напряжений 4 и 5 и согласующие резисторы 6 и 7.

Источник напряжения 4 соединен с затво15 ром, а источник 5 при помощи трансформатора 2 — со стоком и истоком полевого транзистора 1, Первичная обмотка трансформатора включена между источником напряжения 5 и истоком транзистора 1, а вторичная — между

20 нагрузочным элементом 3 и стоком транзистора 1, Резисторы 6 и 7 подключены к стоку и истоку транзистора 1, т. е. к соответствующим выводам первичной и вторичной обмоток тр ансфор м атор а 2.

25 Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Напряжение источника 4 поступает на затвор полевого транзистора 1, а напряжение источника 5 через трансформатор 2 — на со30 гласующие резисторы 6 и 7 и канал транзи46142Î

l«

Состав!гтедв И. РпGOKGHb

Текред E. Борисова

Корректоры; E. Давыдкина и В. Дод

Редактор О. Стенина

Заказ 81-. /1! Ивд. " 419 Тнв.".;.; 6И Иод!твсвое

ЦИИИПИ Государстве:!!!ого ко!!!!тета Совгта Мп!!астров C(Cl по дела!«! ИЗООрстепп:! I! Открытп!!

Москва, Ж-З5, Раушская !!аб., д. 4/5

Типограф!!я, пр. Сапунова, 2

3 стора, При одинаковых сопротивлениях резисторов 6 и 7 на сток и исток транзистора поступают противофазные напряжения, величина которых равна половине напряжения источника 5. Если величина сопротивления нагрузочного элемента 3 на частоте сигнала источника 5 достаточно мала, в последовательной цепи первичная обмотка трансформатора 2 — канал транзистора 1 — вторичная обмотка трансформатора 2 — нагрузочный элемент 3 протекает ток, величина которого пропорциональна напряжению источника 5 и проводимости канала транзистора 1. Эта проводимость линейно зависит от напряжения на затворе полевого транзистора — напряжения источника 4, т. е. напряжение на выходе устройства определяется произведением входных сигналов.

Так как на сток и исток транзистора 1 подаются равные, но противофазные напряжения, средний потенциал канала равен нулю.

Это обеспечивает высокую линейность перемножения и малое прохождение сигналов с одного источника напряжения на другой. Благодаря наличию резисторов 6 и 7 трансформатор 2 оказывается нагруженным на согласованное сопротивление, близкое к его волновому сопротивлению во всем частотном диапазоне. При таком согласовании значительно уменьшается возможность появления погрешностей перемножения на высоких частотах, т. е. расширяется частотный диапазон перемножаемых напряжений. Нагрузочный элемент 3 служит для отделения на выходе устройства продуктов перемножения от входных сигналов по их частотному признаку.

Предлагаемое устройство предназначено в основном для работы с полевым транзистором с симметричной структурой, у которого сток и исток эквиваленты. При необходимости, если это обеспечит получение малых проходных емкостей, такой симметричный полевой транзистор можно составить из двух идентич1г! ных несимметричных транзисторов, включенных следующим образом: истоки транзисторов соединяются между собой, стоки — с резисторами 6 и 7 и соответствующими выводами первичной и вторичной обмоток трансформатора

15 2, а затворы — с источником 4. Такое включение двух транзисторов полностью эквивалентно одному, однако требует их тщательного подбора. Подложка симметричного А!ОПтранзистора может быть соединена с общим проводом.

Предмет изобретения

Устройство для умножения напряжений, содержащее полевой транзистор, трансформатор, нагрузочный элемент и источники перемножаемых напряжений, один из которых подключен к затвору полевого транзистора, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона перемножаемых напряжений, исток и сток полевого транзистора подключены к введенным согласующим резисторам и соответственно к первичной и вторичной обмоткам трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с нагрузочным

35 элементом.