Экспоненциальный преобразователь с температурной компенсацией
Изобретение относится к преобразователям электрических сигналов и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Цель изобретения - повышение точности преобразователя за счет компенсации температурной мультипликативной ошибки экспоненциального блока. Преобразователь содержит экспоненциальный блок 1, термокомпенсируюш.ий дифференциальный каскад, выполненный на первом, втором транзисторах 2 и 3, инвертирующий операционный усилитель 4, масштабный резистор 5, резистивный делитель напряжения , состояший из резисторов 6 и 7, источники тока 8 и 9, преобразователь напряжения , токозадаюш,ий резистор с соответствующими связями. 2 ил. s 77 СО 00 О5 О 4 :о Фи2.1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ 1336049 А1 (51) 4 G 06 G 7 24
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3984278/24-24 (22) 03.12.85 (46) 07.09.87, Бюл. № 33 (57) Изобретение относится к преобразователям электрических сигналов и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Цель изобретения — повышение точности преобразователя за счет компенсации температурной мультипликативной ошибки экспоненциального блока.
Преобразователь содержит экспоненциальный блок 1, термокомпенсирующий дифференциальный каскад, выполненный на первом, втором транзисторах 2 и 3, инвертирующий операционный усилитель 4, масштабный резистор 5, резистивный делитель напряжения, состоящий из резисторов 6 и 7, источники тока 8 и 9, преобразователь напряжения, токозадающий резистор с соответствующими связями. 2 ил. (71) Томский политехнический институт им. С. M. Кирова (72) В. В. Самокиш и П. Н. Тиссен (53) 681.3(088.8) (56) Справочник по нелинейным схемам./
/Под ред. Д. Шейнголда, М.: Мир, 1977, с. 18, фиг. 1.6.
Заяв.ка ФРГ № OS 3347683, кл. G 06 G 7/24, опублик. 1984. (54) ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ТЕМПЕРАТУРНОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1336049
I;= 2 (1+ " ). Р" (4) Изобретение относится к преобразователям электрических сигналов и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.
Целью изобретения является повышение точности преобразователя за счет компенсации температурной мультипликативной ошибки экспоненциального блока.
На фиг. 1 приведена функциональная схема экспоненциального преобразователя; на фиг. 2 — то же, вариант выполнения.
Экспоненциальный преобразователь (фиг. 1, 2) содержит экспоненциальный блок 1, термокомпенсирующий дифференциальный каскад, выполненный на первом и втором транзисторах 2 к 3, инвертирующий операционный усилитель 4, масштабный резистор 5, резистивный делитель напряжения, состоящий из первого 6 и второго 7 резисторов, первый и второй источники 8 и
9 тока, информационный вход 10 и выход
11 преобразователя, преобразователь 12 напряжение — ток, токозадающий резистор 13 и дополнительный вход !4.
Экспоненциальный преобразователь работает следующим образом.
Экспоненциальный блок 1 имеет зависящую от температуры функцию передачи
1-1 4
Ui= ехр—
%т (1) причем влияние температуры проявляется как приведенная к входу этого блока мультипликативная ошибка " Т/То, где мар†температурный потенциал, пропорциональный абсолютный температуре Т; To — средняя рабочая температура, Т= Т вЂ” To.
Устранение влияния температуры на результат преобразования осуществляется за счет придания входному сигналу устройства пропорциональной зависимости от абсолютной температуры. Указанную зависимость от температуры обеспечивает инвертирующий операционный усилитель 4 с включенным в цепь обратной связи дифференциальным транзисторным каскадом на транзисторах 2 и 3.
Ток коллектора второго транзистора 3 связан с выходным напряжением инвертирующего операционного усилителя 4 завимостью
3 — — 2 — (+tth h)
1 mU4 (2) где I — - ток первого источника 8 тока; ш=
R, — коэффициент передачи реб+ г зистивного делителя напряжения, определяемый величинами и первого и второго резисторов 6 и 7.
Выбор величины m из условия
max(mVt) (0,2 — 0,1 р (3) позволяет считать зависимость (2) линейной
Если величина тока второго источника
9 тока удовлетворяет условию (5) 12= г то выходной сигнал усилителя 4 прямо пропорционален температуре
1-14 р
Uio 2ср
При равных температурах элементов экспоненциального блока 1 и транзисторов 2 и 3 сигнал на выходе 11 преобразователя не зависит от температуры
2Uio
15 U) f= ехр (— — Г-) (7)
В указанном на фиг. 2 варианте выполнения экспоненциального преобразователя напряжение на дополнительном входе устройства 14 преобразуется преобразователем 12 напряжение — ток в ток дифференциального каскада. Поэтому коллекторный ток транзистора 3 пропорционален величине входного сигнала У на дополнительном входе 14 (8) Чт где Ki — коэффициент передачи преобразователя 12 напряжение - ток.
Величина токозадающего резистора выбирается из условия компенсации первого слагаемого в выражении (8) Ris = ——
1 1г (9)
Тогда выходной сигнал усилителя 4 прямо пропорционален температуре
11 Uio 2
14 (10) 4р При условии равенства температур элементов экспоненциального блока 1 и транзисторов 2 и 3 сигнал на выходе 11 преобразователя не зависит от температуры
Uio 2 и„=-р(формула изобретения
Экспоненциальный преобразователь с температурной компенсацией, содержащий
50 экспоненциальный блок, выход которого является выходом преобразователя, термокомпенсирующий дифференциальный каскад, выполненный на двух транзисторах, эмиттеры которых подключены к выходу первого источника тока, база первого и коллектор вто55 рого транзистора подключены к шине нулевого потенциала, коллектор первого транзистора соединен с первым выводом масштабного резистора, иннертирующий операцион1336049
Фиг.2
Составитель Н. Зайцев
Редактор С. Патрушева Текред И. Верес Корректор М. Демчиь
Заказ 3805/46 Тирайс672 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ный усилитель и второй источник тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в него введен резистивный делитель напряжения, включенный между шиной нулевого потенциала и входом экспоненциального блока, соединенного с выходом инвертирую1цего операционного усилителя, соединенного входом с коллектором первого транзистора и выходом второго источника тока, база второго транзистора подключена к среднему выводу резистивного делителя напряжения, второй вывод масштабного резистора соединен с информационным входом преобразователя.
