Квадратор

 

О П И С А Н И Е (!)635498

ИЗОЬЕЕтВНИЯ

Со?оэ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕтЕЛЬСтВ (б1) Дополнительное к авт. свид-зу— (22) Заявлено 12.01.76 (21) 2313798/18-24 с !пр??соед??нениех! заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень ¹ 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (т)1)М.Кл 2 С 06 G 7/20

Государственный комитет (53) УДК 681.385 (088.8) по делам иаобретеиий и откр?)тий (72) Авторы изобретения

В. H. Галахов и Р. 111. Цвык (71) Заявитель Институт оптики атмосферы Сибирского отделения (54) КВАДРЛТОР

" ф -?- Я, -,— S U„, —, а, Р,, —, S.,U,„--,а., R — R.,— S U,„+uu

Изобретение относится к электроизмерительной и аналоговой вычислительной технике и,может быть применено при измерени|н среднеквадратичного з?)ачсн??я !пер??одических и случайных сигналов, а также з моделирующих устройствах и зыч??слительных х?аш????ах.

Известны квадраторы, содержащие,полевые т!рана??сторы, в;которых .используется квадратичность вольт-а|мперной характеристики канала транзистора при фиксированном на!пряжени!и на затворе (1).

Наиболее близким к изобретению техн:|ческим решением, является квалратор, содержащий лва эле!мента с управляемой провод?вмостью, выполненные на первом и втором,полевых транзисторах, и масштабные резисторы, при чем источи??к входного сигнала подключен к общему, выводу первого и второго масштабных, резисторов, а другие вьвволы,первого и .второго масштабных резисторов соединены оо стоками соответственно первого !и !второго;полевых транзисторов и выходными шинами квадратора (2).

Известные устройства обладают недостаточной точностью и гмалых| динамическим диа!пазоном.

Цель изобретения — повышечие точности и расширение линам??ческого лиапазо,на.

Поставленная цель достигается тем, что ивадратор содержит источник смещения, один вывод которого через третий и четвертый масштабные резисторы соединен с затворами первого и второго полевых транзисторон и через пятый и шестой масштабные

Резисторы с выходными ш>инами квадратора, причем затвор первого полевого тран=-истора через сельмой гмаоштабный резистор соединен с ??сгоч????кок! вхолного сигнала, другой !вывол .источника смещения— с истоками первого и второго управляемых полезь?х транз.|сторов, через восьмой масштабный резистор — с затвором второго !

5 улравляемого полевого транзистора и с шиной нулевого потенциала.

Схех?а квадратора показана на чертеже.

Кзалратор содержит,лза элемента с управляемой .провод?? мость|о, выполненные

_#_ на,пе;тзох! 1 и втором 2 транзисторах, масштаб ые рез?|сторы > — 10, источник 11 смещения.

Напряжение на выходе квалратора опись?за ется В обще с ?ó«àå Выр аженпем

635493

R —, 52ӄ= — RI, j2) 60

65 где U è U,„, входное и выходное напряжения;

U„, — напряжение смещения на управляемом эхсде нелинейного элемента;

R — сап)ротивление резисто)poB моста 8 и 4;

R1 и R2 — начальное соп рОтивление нелинейных элементов;

S),è $ — крутизна характеристис)R гси S= транзистодсl ров 1 и 2; п) и п2 — добавки, вызванные температурной за)зиснмостью и нелинейностью

)вольт-амперных характеристик транзисторов 1 и 7. Подбором величины U„, можно добиться"выполнения равенства кроме того,,при одноти)пных транзисторах

1н2 а,=а.,=а. (3) При соответствующем выбо)ре сопротивлений R u Rl выполняется условие

S U„+n((R+Р (4) Тогда с учетам, выражений (2) .и (3) из выражения (1) следует

В ивадраторе на,полевых транзисторах сопротивления резисторов 9 и 5 выбираются ра)вными или близкими по;величине. Выбор рабочего участка хара)ктерстики транзистора 1 осуществляется установкой .напряжения источника 11 .смешения. Выголнение равенства (2) достигается .путем соответствующего вы)бара коэффициента )передачи дел ителя на резисторах 10, б. Сопротивление резисторов 8)и 4 )выбирается из условия (4) и обычно, составляет несколько килоом.

Сопротивление рез)исторов 7 и д должно бьгть в .несколько )раз меньше обратного сопротивления р — n-)ilepexoza. Подбором величины сопротивления одного из этих резисто)ро)в устанавливается нуль на выходе при отсутствии:входного си)гна lа. IlpH выборе рабочего участка характеристики транзистора следует,учиты)вать необходимость Bblпал)нения условия (4). Настройка )квад)ратора заключается в,выводе транзистора 1 на рабочий участок характеристики путем установления соответствующего напряжения смещения источника 11, а также в последоватечьной под)гонщике:напряжения смешения на затворе тра нзистора 2 и установ5

i0

З0

З5

55 ке:нуля на выходе квадратора подбором величи)ны одного из резисторов 7, В.

При)менение мостовой схемы построения ивад)ратора и,использование линейной зависимости сопротивления от напряжения на управляющ)ем входе нелинейного элемента позволило более чем в четыре раза расширить диапазон входных напря>кени11, по сравнению с известными квад)раторами,,при сохранен)ии относительной ошибки в )пределах Зо)о во всем диапазоне. Применение двух нелинейных элементов )в смежных плечах моста:повысило температурную стабильность квадратора, а )подача смешения

HB затворы, полевых транзисторов, установленных в двух, плечах моста от одного источника, позволила существенно ск)1з:1ть требования к стабильности источника смещения, что практически устранило необходимость под)строй)ки ивадратора )B процессе эксплуатации. Схема квадратара не требует строгой идентичности применяемых элементов. Кроме того, )п)ри возведен)ии B квадрат сигнала с изменяющейся, полярностью не требуется )выделитель модуля, который необходим при работе с известными квадраторами.

ФО)р м ул а изобретения

Квадратар, содержащий,два элемента с управляемой проводимостью, .выполненные на первом и втором полевых транзисторах, масштабные резисторы, источник входHo.о сигнала, подключен к общему )Bызоду первого H втарото масштабных резисторов, другие:выводы первого и второго масштабных резисторов соединены со стоками соответственно )первого и,второго,полевых транзнстаров и выходными шинами к)вадратора, от ли ч а ю III)H)H Ся тЕМ, чтО, С цЕЛьЮ гОвышения точности и )расширения динамического )д)иапазона, квадратор содержит источник смещения, ад)ин )вывод которого через третий .и четвертый )масштабные резисторы соединен с затворами пе)рвого:и второго )полевых транзисторов,и через пятый и шестой масштабные )резистары с )выходными шлнами )квад)ратора, )причем затвор первого полевого транзистора через седьмой масштабный .резистор соединен с источником входного сигнала, другой вы)вод источника смещения соед)ньен .с истоками )первого и второго у1правляемых )полевых транзисторав, через восьмой масштабный резистор— с затвором второго управляемого, полевого транзистора и с шиной нулевого потенциала.

Источннки информации,,принятые во

)знимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 313277 кл. Н 113 D, 1971.

2. Патент США ¹ 2662187, кл. 307 †2, опублик. 1972.

Редактор И. Грузова

Составитель Л. Снн»1гдикова

Текред С. Антипенко Корректор И. Снмкнна

Заказ 843/1268 113д. ¹ 748 Т! .ранк 799 Подписное

НПО Государственного коиитета СССР го делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. грел. «Патент»