Диодно-транзисторный элемент

 

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснублк (1t) 607233 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150475 (21) 2124999 f18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 150578.Бтоллетень № 18 (Я) М. Кл.

Ст 06 Cj 7/26

ГвщвратввяяыЙ намнтат

Соната Ннянатрав СССР иа двяям нзабрвтвянй н атнрытнй (53) УДK 681. 335. 813 (088.8) (45) Дата опубликования описания 260478, (72) Авторы изобретения

Ю.И.Петренко и А.т .Нуриев (71) Заявитель

ДИОДНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ (54) 1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники в частности к аналоговой вычислительной технике.

Известны диодные элементы (11, используемые в устройствах автоматики и вычислительной техники для нелинейных преобразований сигнала. Такие,элементы используются для реализации кусочно-линейной аппроксимации нелиней- т0 ных функциональных зависимостей. Недостатком таких элементов является значительное влияние температуры на точность элемента.

Наиболее близким техническим реше- 15 нием является дисдно-транзисторный элемент, используемый в функциональном преобразователе (2f . Такой диодно-транзисторный элемент содержит, транзистор и последовательно соединен- щ ные первый и второй масштабные резисторы, общая точка которых через третий масштабный резистор соединена с источником опорного напряжения, свободный вывод первого масштабного ре- 25 зистора соединен со входом элемента, а свободный вывод второго масштабного резистора через диод соединен с выходом элемента и через компенсирующий диод — с шиной нулевого потенциа- 30 ла. Использование в нем высокоомного источника термозависимого напряжения ,для компенсации влияния температуры . усложняет настройку элемента и, следовательно, ухудшает его технологичность. Поэтому обычно в качестве источника термозависимого напряжения используют операционный усилитель, что усложняет весь функциональный преобразователь и снижает его надежность.

Целью изобретеиия является упрощение диодно-транзисторного элемента.

Для этого база транзистора соединена с источником, термозависимого напряжения, коллектор — с источником коллекторного напряжения, а эмиттер через четвертый масштабный резистор подключен к общей точке первого и второго масштабных резисторов, На фиг. 1 показана схема диоднотранзисторного элемента; на фиг. 2— один из возможных вариантов схемы источника термозависимого напряжения.

Диодно-транзисторный элемент содержит транзистор 1 и последовательно со.единенные первый и второй масштабные резисторы 2 и 3; общая точка которых через третий масштабный резистор 4 соединена с источником опорного напряжения 5, свободный вывод первого масш607233 табного резистора соедичен со входом

6 элемента, а свободный вывод второго масштабного резистора через диод 7 соединеы с входом операционного усилителя 8 и через компенсирующий диод

9 — c шиной нулевого потенциала. 5

Кроме этого в состав элемента входит четвертый масштабный резистор 10, источник коллекторнога напряжения 11 и источник термазависимого напряжения

12, в состав которого входят резисторы 13, 14, 15 и два диода 16 и 17, Элемент работает следующим образом.

При входном напряжении U>< — 0 диод 7 закрыт, а эмиттерный переход транзистора 1 открыт, Сопротивления 15 резисторов 3 и 10 выбраны намного меньшими, чем резисторов 2 и 4. Поэтому при увеличении входного напряжения напряжение на положительном выводе диода 7 медленно нарастает в соответ- 20 ствии с параметрами делителя напряжения„ определяемого, в основном, резисторами 2, 10 и 4 и сопротивлением эмиттернога перехода транзистора 1.

При определенном напряжении входного сигнала дкад 7 начинает открываться и выходной,ток цепочки нелинейно растет. Когда диод 7 полностью отпирается, выходной ток растет па линейному закону, причем скорость нарастания тока ка этом участке ограничивает

30 резистор 3. При дальнейшем увеличении входного напряжения начинает запираться эииттеркый переход транзистора 1, управляемый делителем напряжения, параметры которого определяют, в аснов35 нам, резисторы 2„ 3, 10, 4 и прямое сопротивление диода 7. Выходной ток снова нарастает па келикейкому закону;

Когда транзистор 1 полностью закрыт, эквивалентная схем цепочки совпадает 40 с обычной схемой диадка-резисторкой цепочки с кусочно-линейной аппроксимацией, причем выходной ток теперь зависит от входного напряжения линейно. Если при некоторых значениях вход- 45 ного напряжения напряжение ка диоде

7 слишком велико и может вызвать заметный обратный ток, та для подавления сигнала обратной полярности, как обычна, между положительным выводом дио- 50 да и землей может быть включен компенсирующий диод 9.

Изменяя полярность диодов, тип проводимости транзистора и знак опорного напряжения, можно, как известно, аппроксимировать . произвольные заданные функции.

Для компенсации температурной погрешности на базу транзистора 1 подается термоэависимое напряжение Ч(1).

Оно должно линейно зависеть ат температуры окружающей среды и равняться сумме изменений от температуры падений напряжения «а диоде 7 и эмиттеркам переходе транзистора 1. Применение транзистора 1 позволяет уменьшить потребление тока и мощности, увеличить допустимое выходное сопротивление источника термозависимаго напряжения в ф раз, (где p — коэффициенz усиления па току транзистора). Это позволяет уменьшить взаимовлияние цепочек при настройке функциональкога преобразователя и использовать при этом очень простые источники термозависииого напряжения, например по схеме фиг.2. В том случае, когда желательно полностью исключить взаимовлияние цепочек при настройке, например, при реализации функционального преобразователя в микроэлектронном исполнении, можно каждую цепочку питать ат отдельного источника термозависимога напряжения, что в данном случае допустимо ввиду простоты схемы и малого потребления мощности этими источниками °

Формула изобретения

Диадка-транзисторный элемент, содержащий транзистор и последовательна соединенные первый и второй масштабные резистарь:, общая точка которых через третий масштабный резистор соединена с источником опорного напряжения, свободный вывод первого масштаб" ного резистора соединен со входом элемента, а свободный вывод второго масштабного резистора через диод соеди— кен с выходом элемента и через компенсирующий диод — с шиной кулевога "отекциала, o * л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения, в кем база транзистора соединена с источником термозависииого напряжения, коллекторс источником каллекторнаго напряжения, а эииттер через четвертый масштабный резистор подключен к обшей точке первого и второго масштабных резисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Р 256385, кл. Q 06 Сг 7/26, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 254212, кл. CT 06 Сг 7/26, 1969. б07233

Фие.2

Составителв О.Сахаров

Техред 3. Фанта Корректор С.Гарасиняк

Редактор Н.Каменская

Заказ 2585/37 Тираж 826 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета "îâåòà Мийистров СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, F-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4