Преобразователь напряжения в ток

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и м.б. использовано в полупроводниковой интегральной схемотехнике . Цель изобретения - расширение диапазона выходных сигналов. Преобразователь напряжения в ток содержит четыре МДП-транзистора 1 , 2, 3, 4, выполненные с индуцированным п-каналом, источники тока 7, 8, повторители напряжения 9, 10. Для достижения цели введены два МДП-транзистора 5, 6 идентичные первому, два источника 11, 12 напряжения смещения. Устр-во реализует функцию f(x) (1 -i- + х)г - (1 - х)г 2х. В качестве источников напряжения м.б. использована схема несимметричного дифференциального каскада на МДП-транзисторах, в которой заданное значение разности потенциалов мелщу входом и выходом - м.б. осуществлено путем замыкания 100% отрицательной обратной связи и надлежащим выбором, например, различных топологических размеров МДП- транзисторов. 2 ил. § (Л Выкод , . h--dl-Г1 12 4 3 ОТ 4 О) Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО!.! ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (") ЛД2. (Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4235542/24-09 (22) 24.04.87 (46) 30.03.89. Бюл. Ф 12 (71) Московский инженерно-физический институт (72) А.М. Кузюкин и М.H. Краснов (53) 621.375..024(088.8) (56) Висванатхан Т.Л. КМОП-элемент с переменной крутизной. — ТИИЭР, 1986, Ф 1, с. 234-235. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В

ТОК (57) Изобретение относится к радиоэлектронике и м.б. использовано в полупроводниковой интегральной схемотехнике. Цель изобретения - расширение диапазона выходных сигналов.

Преобразователь напряжения в.ток соÄÄSUÄÄ 1469546 А1 держит четыре МДП-транзистора 1, 2, 3, 4, выполненные с кндуцированным п-каналом, источники тока 7, 8, повторители напряжения 9, 1О. Для достижения цели введены два МДП-транзистора 5, 6 идентичные первому, два источника 11, l2 напряжения смещения.

Устр-во реализует функцию f(x) = (1 +

+ х) — (1 — х) 2х. В качестве источников напряжения м.б. использована схема несимметричного дифференциального каскада на МДП-транзисторах, в которой заданное значение разности потенциалов между входом и выходом м.б. осуществлено путем замыкания

100Х отрицательной обратной связи и надлежащим выбором, например, различных топологических размеров МДПтранзисторов. 2 ил.

1469546

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в полупроводниковой интегральной схемотехнике.

Цель изобретения — расширение диапазона выходных сигналов.

На фиг. 1 приведена схема электрическая принципиальная преобразователя напряжения в ток (ПНТ); на фиг. 2 — передаточные характеристики

ПНТ, поясняющие принцип его работы.

Преобразователь напряжения в ток содержит первый 1, второй 2, третий

3, четвертый 4, пятый 5 и шестой 6

МДП-транзисторы, выполненные с индуцированным п-каналом, первый 7, и второй 8 источники тока, первый 9 и второй 10 повторители напряжения, а также первый 11 и второй 12 источ- 20 ники напряжения смещения, позициями (фиг. 2) 13-15 обозначены три разных диапазона работы ПНТ.

ПНТ работает следующим образом.

При подаче на первый и второй вход 25 устройства соответственно напряжений и U (пусть U ) О, Uq (0) ток че-. рез третий МДП-транзистор увеличивается, а ток через четвертый МДП транзистор уменьшается. При этом, если 30

U, — U - 1/K, то пятый и шестой транзисторы закрыты и не оказывают влияние на выходной ток. Зависимость выходного тока I <„Д от выходного напряжения имеет вид как и в устрой- 35 сТВе-прототипе I „„= 4 Е/К (U — U ).

Диапазон работы устройства в этом режиме обозначен позицией 13.

При этом сплошной линией обозначены токи стоков третьего 3 и четвер- 40 того 4 МДП-транзисторов, а пунктирной линией обозначена разность их токов стоков, равная выходному току.

При превышении входным напряжением максимального напряжения, равного 45 П/К, четвертый МДП-транзистор 4 закрывается и не влияет на работу устройства, однако при этом открывается пятый МДП-транзистор 5 и его ток стока начинает возрастать. Диа50 пазон работы устройства в этом режиме обозначен позицией 14. При этом штрихпунктирной линией обозначен ток стока пятого МДП-транзистора 5. Как видно из фиг. 2, выходной ток в этом случае определяется разностью токов стоков третьего 3 и пятого 5 МДПтранзисторов и продолжает линейно зависеть от входного напряжения. При обратной полярности входного напряжения процессы в схеме протекают аналогичным образом с той лишь разницей, что при превышении входным напряжением максимального отрицательного напряжения, равного - П/К, закрывается третий МДП-транзистор 3, открывается шестой МДП-транзистор 6 и его ток стока начинает возрастать, выходной ток определяется разностью токов стоков шестого 6 и четвертого

4 МДП-транзисторов и также линейно зависит от входного напряжения. Диапазон работы устройства в этом режиме обозначен позицией 15. При этом штрихпунктирной линией обозначен ток стока шестого МДП-транзистора 6.

Таким образом, предлагаемое устройство реализует функцию f(x) = (1 +

+ х) — (1 — x) = 2х.

В качестве источников напряжения может быть использована схема несимметричного дифференциального каскада на МДП-транзисторах, в которой заданное значение разности потенциалов между входом и выходом может быть осуществлено путем замыкания 100Х отрицательной обратной связи и над-. лежащим выбором, например, различных топологических размеров МДПтранзисторов.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения в ток, содержащий идентичные первый, второй, третий и четвертый МДП-транзисторы, а также первый и второй источники тока и первый и второй повторители напряжения, затворы первого и третьего МДП-транзисторов объединены и являются первым входом устройства, затворы второго и четвертого МДПтранзисторов объединены и являются вторым входом устройства, исток первого МДП-транзистора соединен с первым выводом первого источника тока и входом первого повторителя напряжения, выход которого соединен с истоком четвертого МДП-транзистора, исток второго МДП-транзистора соединен с первым выводом второго источника тока и входом второго повторителя напряжения, выход которого соединен с истоком третьего МЛП-транзистора, стоки третьего и четвертого МДП-транзисторов являются соответственно первым и вторым выходами устройства, стоки первого и второго МД11-транзи1469546

Фиг. 2

Составитель А. Чайкин

Техред М.Ходанич Корректор М.. 1емчик

Редактор Т. Лазоренко

Заказ 1364/56 Тираж 879 Лодписнс <.:

ВНИИПИ Государственного комитета no изобретениям н открь тичм при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., л. 4/5

° tl

Производственно-и дат ..|ы.кий комбннаг Патент, г.ужг рс.>, ул. I :l. лрина,101 сторов соединены с первой шиной питания, а вторые выводы первого и второго источников тока соединены с второй шиной питания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расши

5 рения диапазона выходных сигналов, в преобразователь введены пятый и шестой идентичные первому МДП-транзисторы и первый и второй источники 1О напряжения смещения, затвор первого

МДП-транзистора соединен с первым вьг водом первого источника напряжения смещения, второй вывод которого соединен с затвором пятого МДП-транзистора, сток которого соединен со стоком четвертого МДП-транзистора, а исток — к истоком третьего МДЛ-транзистора, затвор второго МДП-транзистора соединен с первым выводом второго источника напряжения смещения, второй вывод которого соединен с затвором шестого МДП--транзистора, сток которого соединен со стоком третье го МДП-транзистора, а исток - с истоком четвертого МДП"транзистора, первый и второй источники напряжения смещения имеют одинаковую разность потенциалов между их первым и вторым выводами, равную 2 Я К, где I — - ток первого и второго источников тока, К вЂ” крутизна всех идентичных МДПтранзисторов.