Модулятор малых сигналов постоянного тока
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсиик
Социааистических
Респубпии
< ц 649123 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(5l) М. Кл.
Н 03 С 1/42 (22) ЗаЯвлено 21.1273(21) 1978290/18-21 с присоединением заявки №
Государственный ком ите1
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет(5З) УД 621. 376 .53(088.8) Опубликовано 2 0279 Бюллетень № 7
Лата опубликования описания25,0279 (72) Авторы изобретения
Е.Я.Финкельштейн и И.И,Афанасьев (71) Заявитель
Институт электронной и вычислительной техникй
АН Латвийской ССР (54) МОДУЛЯТОР ИАЛЫХ СИГНАЛОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Изобретение относитс я к области импульсной техники и может быть использовано при создании устройств для модуляции, в частности амплитудной.
Известен модулятор малых сигналов постоянного тока, содержащий ключевые элементы, выполненные на транзисторах, база каждого из которых соединена с выходом соответствующего источника коммутирующего сигнала, эмиттер одного из которых соединен через резистор с выходом источника преобразуемого сигнала, а коллекторы объединены.
Недостатком этого модулятора является низкая точность преобразования из-за отсутствия полной компенсации динамического выброса выходного напряжения и температурной стабилизации компенсации дрейфа нуля.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является модулятор малых сигналов постоянного тока, содержащий источник постоянного напряжения, транзистор, эмиттер которого через первый резистор соединен с выходом источника преобразуемого сигнала, база соединена с выходом источника эпорного напряжения, а коллектор соецинен через второй резистор с общей шиной модулятора, нагрузку.
Недостатком этого модулятора яво ляется также низкая точность преобразов ания из-за отсутствия полной компенсации динамического выброса выходного напряжения.
Цель изобретения — повысить точность преобразования.
Это достигается тем, что в известный модулятор малых сигналов постоянного тока, содержащий источник постоянного напряжения, транзистор, эмиттер которого соединен через первый резистор с выходом источника преобразуемого сигнала, база соединена с выходом источника опорного напряжения, а коллектор
® соединен через второй резистор с общей шиной модулятора, нагрузку, введены диод, регулируемый резистор, КС-цепь, конденсатор, причем коллектор транзистора соединен через
RC-цепь с общей шиной модулятора, чере регулируемый резистор — с катодом диода, анод которого соединен с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения, а эмиттер транзистора через последовательно
649123,соединенные конденсатор и нагрузку соединен с общей шиной модулятора.
На фиг.1 дана функциональная электрическая схема модулятора; на фиг.2 — временные диаграммы", иллюстрирующие его работу., Модулятор содержит транзистор 1, источник 2 преобразуемого сигнала, источник 3 постоянного напряжения, резисторы 4-6, регулируемый резистор 7, диод 8, конденсаторы 9,10, источник 11 опорного напряжения, 10 нагрузку 12.
Устройство работает следующим образом.
При отсутствии входного сигнала
U>Ä = 0 и разорванной цепи источника 11
3 йостоянного тока напряжения в цепи эмиттера транзистора .1 протекает ток j, равный в первом приближении нулю. Следовательно, выходной сигнал на нагрузке 12 также будет равен з) нулю. Остаточный уровень эмиттерного тока высшего порядка малости можно скомпенсировать, подавая на коллекторный переход постоянное смещение
Uz . Компенсация достигается с помощью источника 3 постоянного напряжения, диода 8 и резисторов 6 и 7.
При наличии преобразуемого сигнала
U» ÷åðåç нагрузку 12 течет ток 3зк и выходной сигнал Равен яэ . 30
ЦЭьь = 1)эх ctgac e p 1(Ют&пAt) > (1)
Т где o = — — отношение толщины базы
4 транзистора 1 к диФфузионной длине носителя заряда; 35
R,3 — сопротивления нагрузки
12, резистоРа 4 соответственно;
1 где К вЂ” постоянная Больцмана, 40
Т вЂ” температура. . Чтобы в модуляторе избежать динамического выброса выходного напряжения, достаточно ограничить частоту опорного сигнала некоторой величиной которая вычисляется следующим образом: выброс на нагрузки 12 отсутствует при условии ,Яэ — ««1 (2) R
Х где ((емкостное сопрооя эъ тивление эмиттерного перехода.
Отсюда относительно часто ы опорного сигнала получается условие:
f.„c ° . (3) (ЭСз ь бО
Для данного модулятора
1= 10 ом 5.10 ф=Ь 10 сек и этносительно граничной частоты 1 полуP чаем:
1 « „«« — a 3 10 Гц (4)
7 оп г 2(),5 >р у
Задаваясь 1Ъ-ной погрешностью, получаем „ =3 ° 10 Гц."Таким образом, в данном модуляторе полностью исключается прохождение опорного сигнала управления на выход при отсутствии входного сигнала для f О„ т „.
Выброс напряжения на нагрузке 12 вследствие эффекта рассасывания неосновных носителей заряда в базе транзистора 1 является необходимым следствием любого импульсного процесса в р-п-переходах. В данном модуляторе используются гармонические колебания, период которых много больше времени рассасывания неосновных носителей, вследствие чего явление рассасывания не влияет на форму выходного сигнала. Кроме того, в этом модуляторе компенсация нулевого уровня температурно стабилизирована, что также повышает точность преобразования. Температурная зависимость выходного напряжения определяется остаточным уровнем тока авэо и имеет вид
Эс ((Ю,„si net. э. ог = .(з.о + „г который можно скомпенсировать, подавая на коллектор транзистора 1 напряжение LTк= п (eh ) либо зада1 вая в коллекторной цепи ток
Э„=Э„ (сИсс-Ц.
Формула изобретения
Модулятор малых сигналов постоянного тока, содержащий источник постоянного напряжения, транзистор, эмиттер которого соединен через первый Резистор с выходом источника преобразуемого сигнала, база соединена с выходо источника опорного напряжения, а коллектор соединен через второй резистор с общей шиной модулятора, нагрузку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены диод, регулируемый резистор, RC-цепь, конденсатор, причем коллектор транзистора соединен через йС-цепь с общей шиной модулятора, через регулируемый резистор — с катодом диода, анод которого соединен с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения, а эмиттер транзистора через последовательно соедин нные конденсатор и нагрузку соединен с общей шиной модулятора.
649123
4виг 1
V Ôûþ
Фиг 1
Составитель В. Евпаков
Редактор Е.Полионова Техред М. Петко Корректор М.Демчик
Закаэ 576/53 Тираж 1059 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
113035, Москва, H-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4
Г
I
1р
1
1
1 !
l
I !
1
Л(
