Аналоговое делительное устройство

 

O ll M C A H H K

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик, (11) 570068 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.11.75 (21) 2189419/24

Ъ с присоединением заявки № (23) Приоритет1 (43) Опубликовано25.08,77,Бюллетень № 31 (51) М. Кл. .(.т 06 Ст 7/16

Гасударственный ионитет

Сваета Министров СССР

on делам изобретений и открытий (53) УДК681.335 (088.8) (45) Дата опубликования описания 28.09.77

Г. В. Антонов, А. А. Бердников, А. И. Борщевский

В. А. Васильков и И В. ГуРяв (72) Авторы изобретения

° °

Ленинградский электрбтехнический институт связи им. проф. N. А. Ъо.тч-Бруевича (7l) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобрьгение относится к области электрических аналоговых делительных устройств и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известно делительное устройство, содержащее последовательно соединенные входной ограничительный резистор и нелинейный элемент (11. Это устройство, работает в сравнительно малом диапазоне входных сигналов.

Наиболее близким к изобретению является аналоговое делительное устройство, содержащее элемент с управляемой проводимостью, управляющий вход которого подключен к источнику сигнала-делителя. Первый вывод элемента с управляемой проводимос- 15 тью присоединен к выходу устройства и через ограничительный резистор соединен с ис-.очниколт сигнала-делимого, а второй вывод подключен к шине нулевого потенциала L2j Это устройство также-имеет малый О диналшческий диапазон изменения проводимости элемента с управляемой проводимостью

Белью изобретения является расширение динамического диапазона.

Для этого в предлагаемое аналоговое

2 делительное устройство введен блок с отрицательной проводимостью, один вывод которого соединен с первым выводом элемента с управляемой проводимостью, а другой вывод подклкчен к шине нулевого потенциала.

На чертеже изображена структурная схема предложенного аналогового устройства.

В ее состав входит элемент 1 с управляемой проводимостью, ограничительный резистор 2, блок 3 с отрицательной проводимостью, источник 4 сигнала-делимого, источникт 5 сигнала-делителя, выход 6 устройства, шина 7 нулевого потенциала.

Устройство работает следующим образом.

Мгновенное значение выходного напряжения на выходе устройства в общем случае равно н

2 Ц где U - мгновенное значение напряжения источника сигнала-делимого;

U — мгновенное значение напряжения

Ъ источника сигнала-делителя, у - масштабный коэффициент.

570063

Разделив левую и правую части выражения {1) на величину мгновенного значения напряжения источника 4 сигнала-делимого получим зависймость коэффициента передачи аналогового делителъного устройства.от напряжения 5 источника сигнала-делителя;

Динал)ический диапазон устройства, равный отношению максимального значения коэффициента передачи к его минимальному эйачению, в идеайьном случае может быть сколь угодно большим.при нулевом значении напряжения 5 источника сигнала-делителя.

Коэффициент передачи предложенного уст ройства равен

222 @2 (з) v„„„

С -1 - (1- — ) о ц ) отс при ск Ц

-cu отс

ЦЗи! + 0,75 Уотсt т (4) где 4 . - проводимость канала сток-исток; си

Я - проводимость канала сток-исток о при U>„=0;

U>„- управляюшее напряжение затвористок;

Цоте - НЕ)ПРЯжЕНИЕ ОТСЕЧКИ ПОЛЕВОГО транзистора. 45

Очевидно, что макс *Gî " )т) мин то/") т.е. диапазон изменения проводимости полевого транзистора равен 4.

Подставляя выражение (4) в выражение (3) получим

Ц а 22

U u

Йд(2 22 С23 отс Е (г" ) 55

Значение иапряж) ния смешопия на затворе полевого транзистора рав)ю см Ьи у

1 где Q - проводил1ость элемента с управ) ляемой проводимостью (т — проводимость ограничительного

2 г резистора;

2.

С -проводимость блока с отрицател

3 ной проводимостью.

В случае, если в качестве элемента 1 с управляемой проводимостью используется канальный полевой транзистор, то проводи30 масть канала сток-исток равна .

Прил)ем это значение Рав)ы.л воРхисй границе допустимого нап1;яжеиия зат))О1исток т, е, см = 0,75 Уотс ) (7) диапазон изменения л)гиове)п)ого ))априж -и)2)) источника 5 сигнала-делителя будет сло— дуюший

Е-) U, - "0,75Цотс

С учетом выражений (б), () и (8) выражение (5) прил)ет следук2ший вил

К

1 о 4 Ц ) Z a (g) —.-7 — 1 С, iiC

Примем

Е.т

4 2 10)

Подставив значение (10) в выражение (9) получим 2

К К 3

Ц„) д

-2О У отс где г отс

Динамический диапазон аналогового дс лительного устройства равен отношении макспл! альнОГО зцач ели я коэ)12фпди ента и ер2 Одачи при 11 =0 к егт л)инили)льному значению при Ц Q 75Ц и в пределе стремитотс ся к бесконечности.

Физический смысл расширения динал)ического диапазопа состоит в следуь-.щем, Идеальное делитель)юе устройство должно иметь бесконечно растущий коэффициент передачи при стремлении напряжения источ ника 5 спгне)ле -делителя к нулю, В пассииной схеме с положительными резисторал;и это невозможно. Включение блока 3 с О)рицательпой про))одимостью позволяет скомпенсировать положительную проводимое:ть

C< if /4, при этом становится возмож)п,)м о получить в устройстве не только Оспе)биение, но и усиле))ие (эие1л ия беречч:я От источника пи)е))п)я 6)lc)KQ 3).

Значепие дииамическо) О диапазона р).— альных ме2кетов дс)литель))ых устройств ре)эумеется отличается От бескопеч))ое.к)и, поскольку ))упевос. значение си) нала делителя соо i Ве ) ству BT 1 раницек сймовОзбуж дения схе".ил. Испытания л)е)кетов делитепьных уст1к.2Йе .тв )!Оказали)чтО достижимый предел р сширепия ди)кчмическОГО диапазоHh исход))и:О де.питепьного устройства раве )l1 0, +).v Оз));)2)е)ет> sm, ecnH динамический дие2)таеюн используемого полевого

570063

Составитель О. Отраднов

Редактор Е. Гончар Техред :Н.Андрейчук Корректор Л- 11е60>4 в» ьз юв е °

Заказ 3058/43 Тираж 818 Поди исное

ЦНИИПИ Государственцого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ?K 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 транзистора равен 4, то при введении бло«а 3 динамический диапазон предложенного устройства может быть расширен до 40. формула изобретения

Аналоговое делительное устройство, содержашее элемент с управляемой проводи« мостью, управлякндий вход которого подключен к источнику сигнала-делителя, первый вывод элемента с управляемой проводимостью присоединен к выходу устройства и через ограничительный резистор соеди» нен с источником сигнала-делимого,. а второй вывод подключен к шине нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамическо » диапазона, в него введен блок с отрмп:т -,нной проводимостью, один вывод которл о соединен с первым выводом элел:анте с

5 управляемой проводимостью, а другой вывод подключен к шине нулевого потенппалл.

Источники инфорл ацип, принятые во внимание при экспертизе:

1. Вопч-Бруевич А. M. и др., Бескон10 тактные элементы сал.онастраиваюшихся систел<, N. «Машиностроение, Л 96 ., с 144-145, рис. 81.

2. Жилннскас Р-П. 1f., Измерители очИ ношения и их прил енение в радиоизмерлтельной технике, М., "Советское радио, 1975, с 57-58, рис. 3.11.