Функциональный преобразователь
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Целью изобретения является повышение термостабильности преобразователя. Функциональный преобразователь содержит резистивный делитель напряжения на резисторах 1 и 2, аппроксимирующие ячейки 3; (,2, ... , п), включающие в себя ключевые МДП-транзисторы 4;, шунтирующие переменные резисторы 5; , потенциометры 6; , шину отрицательного питающего напряжения 7 и источники тока 8; . В аппроксимирующие ячейки 3, входят также нелинейные резисторы на дополнительных МДП-транзисторах 9;, Функциональный преобразователь имеет также щину положительного питающего напряжения 10, информационный вход 11 и выход 12, Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в функциональный преобразователь источников тока 8; и нелинейных резисторов на дополнительных МДП-транзисторах 9; . 1 ил. л /до fO 12 со ел 4 ГС О)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (59 4 С 06 С 7/26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4089676/24-24 (22) 11.07.86 (46) 23.11.87. Бюл. Р 43 (75) А.Л.Якимаха (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 642726, кл. С 06 G 7/26, 1979, Авторское свидетельство СССР
1273953, кл. С 06 G 7/26, 1984. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Целью изобретения является повышение термостабильности преобразователя. Функциональный преобразователь содержит резистивный делитель напряжения на.Ъ рч,< у В У („.SU„„135421 " ";-, А1;
HEW)V1 резисторах 1 и 2, аппроксимирующие ячейки 3; (i = 1, 2, ..., п), включающие в себя ключевые МДП-транзисторы
4, шунтирующие переменные резисторы
5;, потенциометры 6, шину отрицательного питающего напряжения 7 и источники тока 8; . В аппроксимирующие ячейки 3. входят также нелинейные резис1 торы на дополнительных ИДП-транзисторах 9 . Функциональный преобразова1 тель имеет также шину положительного питающего напряжения 10, информационный вход 11 и выход 12. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в функциональный преобразователь источников тока 8; и нелинейных резисторов на дополнительных
МДП-транзисторах 9; . 1 ил. проксимации пологого участка стокзатворных характеристик МДП-транзистора, описанной выражением
0 5k(U — U ) + I,,(1) где k
U т 5 а также удельная крутизна; пороговое напряжение; напряжение затвор-исток, на том, что пороговое напрямеряется на уровне токов сто35 жение из ка
I Iî 10 А ()
>(U =u, о
При нулевом входном напряжении на входе 11 ключевые МДП-транзисторы
4 (i = 1, 2, ..., п), совмещающие функции пороговых элементов и ключей закрыты и выходное напряжение преобразователя по выходу 12 определяется соотношением сопротивлений резисторов 1 и 2 резистивного делителя напряжения. При достижении входным напряжением заданных значений ключевые
MgII-транзисторы 4; открываются и подключают переменные резисторы 5; параллельно резистору 1 делителя нап ряжения. Уровни срабатывания ключевых МДП-транзисторов 4; задаются с помощью потенциоментров 6;. Подобрав соответствующим образом уровни срабатывания ключевых МДП-транзисторов
4; и сопротивления шунтирующих переменных резисторов 5;, которые on
45
55
1354
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.
Цель изобретения — повышение термостабильности преобразователя.
На чертеже приведена электрическая схема функционального преобразователя.
Функциональный преобразователь содержит резистивный делитель напряжения на первом 1 и втором 2 резисторах и аппроксимирующие ячейки 3, (i
t, 2, ..., п), включающие ключевые
МДП-транзисторы 4,, шунтирующие переменные резисторы 5 и потенциометры 6;. Затворы ключевых МДП-транзисторов 4; соединены с шиной 7 отрицательного питающего напряжения через источники 8; тока и через компенсирующие МДП-транзисторы 9, подключены ?и к подвижным контактам потенциометров 6;, которые подключены к шине 10 положительного питающего напряжения.
Преобразователь имеет информационный вход 11 и выход 12. ?5
Работа устройства основана на anU)q = U т.е. пороговому напряжению.
При этом необходимо, чтобы сопротивление потенциометра 6, достаточно мало, т.е. 10 кОм, чтобы ток не вызвал значительных искажений пороговых уровней аппроксимирующих ячеек 3; . Если электрофизические параметры всех МДП-транзисторов 4; и 9; достаточно близки, то напряжение затвор-исток транзисторов 4
1 фб(4 1 8 т(<),1 6, ) где Uz — пороговый уровень, U Ä вЂ” входное напряжение.
Тогда при 0 1 . = 0,1 .,1, подставляя (4) в (1), получают
I (,1 = 0,5k4 (Uц„— U6. ) (5) т.е. выходной ток основных МДП-транзисторов 4; аппроксимирующих ячеек не зависит от пороговых напряжений входящих в нее МДП-транзисторов. Необходимо. отметить, что даже в случае
U I .1 p U <>.1 схема сохраняет термокомпенсированные свойства, а тогда присутствует только постоянный сдвиг уровней U на Ы3 (3) Формула изобретения
Функциональный преобразователь, содержащий резистивный делитель напряжения, который включен между информационным входом преобразователя и шиной нулевого потенциала и и параллельно включенных аппроксимирующих ячеек, каждая из которых содер216 2 ределяют крутизну выходного напряжения преобразователя с кусочно-линейной аппроксимацией, можно обеспечить воспроизведение с заданной точностью монотонных функций.
Так как МДП-транзисторы с индуцированными каналами подвержены температурному дрейфу порогового напряжения, то наиболее оптимальным решением является исключение порогового напряжения из аппроксимирующего выражения (1) схемотехническими методами. Поскольку компенсирующий МДПтранзистор 9; с затвором, подключенным к стоку, всегда работает на пологом участке стоковых характеристик, т.е. справедливо аппроксимирующее выражение (1), то, задавая с помощью генераторов 8 тока ток I, = 10 А, можно обеспечи-.ь падение напряжения сток-исток МДП-транзисторов 9; рав- . ным:
Составитель А.Маслов
Техред Л.Олийнык
Корректор Л.Пилипенко
Редактор Н.Бобкова
Заказ 5696/45 Тираж 671
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 i Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4
13542 жит потенциометр и последовательно соединенные шунтирующий переменный резистор и ключевой МДП-транзистор, исток которого и свободный вывод
5 шунтирующего переменного резистора подключены соответственно к информационному входу преобразователя и к выходу резистивного делителя напряжения, который является выходом пре" образователя, потенциометр каждой из аппроксимирующих ячеек включен между шиной положительного питающего напряжения преобразователя и шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ и й- 1r
16
4 с я тем, что, с целью повышения термостабильности, он содержит в каждой аппроксимирующей ячейке последовательно включенные между шиной отрицательного питающего напряжения преобразователя и подвижным контактом потенциометра соответствующей аппроксимирующей ячейки источник тока и ком-: пенсирующий МДП-транзистор, общий вывод источника тока, истока и ватвора компенсирующего МДП-транзистора соединен в каждой аппроксимирующей ячейке с затвором ключевого МДП-транзистора.
