Квадратор
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Свеев Советских
Сециаиистичвсиих
Республик (ii)824228
„Ф
К АВТ©РСКОМУ СВИ ЯЗЛЬСТВУ (6t),Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 230779 P3) 2799898/18-24 (51)М. Кл.
° 0 06 6 7/20 с присоединением заявки ЙУ .
Государственный квинтет .
СССР вз яеааи взобретезий я еткрытяй (23) Приоритет
Опубликовано. 2304.81. Бюллетен» > 15
Дата опубликования описания 23. 04. Bl (53) УДК 691. 335 . (088. 8) P2) Автор иэсбретения
В. A. Сергеев
P1) Заявитель (54) КВАДРАТОР
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.
Известен квадратор, содержащий источник питания,,усилитель, два полевых транзистора, затвори которых подключены к входным зажимам квадратора, два резистора, включенных между источником питания н стоком каждого полевого транзистора, при зтои истоки обсих полевых транзисторов включены ко входу усттлителя 5), Недостаткам усилителя является .необходимость формирования«диффереицюальиого входного сигнала, что ус» ложияет его применение. 15 йаиболее близкии к предлагаемому ио технической сущности является квадратор, содержащий диФФеренциаль-, иый операционный усилитель, выход котороге является выходом квадрато-,29 ва, пару согласованных полевых транзисторов, затворы которых соединены, балаисировочннй резистор, включенный между иеинвертирующии: входом дифферен- циального операционного усилителя и,ФЗ вйвной нулевого потенциала, исток пер-: вого полевого транзистора пари соеди- нен с иивертирующим входом, а стокс выходом дифференциального операционного усилителя, дополнительный ЗО дифференциальный операционный уси литель, выход которого подключен к затворам полевых транзисторов, источник тока,. выход которого соединен с первым входом дополнительного дифференциального операционного усилителя и стоком второго полевого транзистора пары, соединенного истоком с шиной нулевого потенциала, входной регистр, соединенный со входом дифференциального операционного усилителя, csoбодный вывод входного регистра и второй вход дополнительного дифференциального операционного усилители соединены и являются входом квадратора Г2 ) . . Недостатком квадратора является сложность структуры.
Цель изобретения . — упрощение структуры квадратора.
Поставленная цель достигается тем, что s квадраторе, содержащем диффе- ренциальный операционный усилитель, выход которого является выходом квадратора,. пару согласованных полевых транзисторов, затворы которых соедииены, балансировочный резистор,вклю» ченный между неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя и виной нулевого потенциала, 824228 исток первого полевого транзистора пары соединен с инвертирующим входом, а сток — с выходом дифференциального операционного усилителя, исток второго полевого транзистора пары соединен с его затвором и является входом квадратора, а сток соединен с инвертирующим входом дифференциаль-. ного операционного усилителя.
Йа чертеже приведена схема квадратора.
t0
Квадратор содержит дифференциальный операционный усилитель 1, пару согласованных полевых транзисторов
2 с первым 3 и вторым 4 полевыми транзисторами, балансировочный резистор 5. !5
Квадратор работает следующим об- . разом.
При. включении входного напряжения
U>> через канал транзистора 4 протекает ток, равный току, протекающему 2п через транзистор 3, и вызывает на нем падение напряжения, пропорциональное величине. сопротивления канала.
Величину этого сопротивления можно определить следующим образом
25 + U>Uo
О 1- 21) 0с где R †. сопротивление канала тран0 зистора при U>=0;
U0 — напряжение отсечки;
U — напряжение затвора;;
U — напряжение стока;
3 коэффициент характеристики транзистора.
Так как выходное напряжение Озь, квадратора равно падению напряжения на сопротивлении канала транзистора
4, взятому с обратным знаком, то
2 . « 1а s а
1-1\)О 8х Ц
Эы% 0
40 где U>„
U бьют
Ъ входное напряжение квадратора; выходное напряжение квадра- 45 тора;, сопротивление канала транзистора 3.
55 н В4) 0 + ОД
8blx аье цэ
При U <0,25 00 произведение 56
2bU становится значительно меньше
Ьых единицы и им можно пренебречь, а вы-, ражение (1) можно преобразовать
Если. теперь. взять величину сопротивления В равной величине R, то о о- — " Р ыЯ Вм 0 Ъи (2) .
Это выражение определяет передаточную характеристику квадратора при входных сигналах меньших 0,25 напряжения отсечки транзистора 4.
Применение транзистора 3 в качестве реэистивного элемента позволяет расширить динамический и температурный диапазон работы квадратора при сохранении точности.
В случае использования транзистора 3, согласованного по характеристике транзистора 4, сопротивление ,его канала равно
l1o
1- 2 Ь0 щ тогда 1-,Ьо 02.
Вык и апроксимированное выражение (2) становится справедливым для расширенного динамического и температурного диапазонов работы квадратора.
Таким образом, предлагаемый квадратор позволяет воспроьрводить квадратичную зависимость и обладает более простой структурой, чем известный, что создает предпосылки для рас.шнрения области его применения.
Формула изобретения
Квадратор, содержащий дифференциальный операционный усилитель, выход которого является выходом квадратора, пару согласованных полевых транзисторов,затворы которых соединены, балансировочный резистор, включенный между неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, исток первого полевого транзистора пары соединен с инвертирующим входом, а сток - с выходом дифференциального ,операционного усилителя, о т л ич а ю шийся тем,, что,. с целью упрощения структуры, исток второго полевого транзистора пары соединен с его затвором и является входом квадратора, а сток соединен с инвертирующжм входом. дифференциального операщщикого усилителя.
Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
В 460548, кл. G 06 С 7/20, 1975.
2. Кобболд Р. Теория и применение полевых транзисторов. Л., Энергия
1975, с. 270, рис. 159 (прототип) .
824228
Составитель Н. Балабошко
Редактор A. Шишкина Техред A.Ñàâêà Корректор М. Демчик
Заказ 2126/72 . Тираж 745 .,; Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
