Устройство для воспроизведения нечетных функций

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски«

Социалистически«

Республик

<и1 879604 (6l) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 050280 (2! ) 2879922/18-24 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 0711.81 Бюллетень Кт 41

Дата опубликования описания 07.11.81 (51 } M. Кл.

G 06 G 7/26

9Ь«ул«рст«а««ыЯ как«тат

СССР

OO Лвяам «эобретен«й н от«рыл«« (53) УДК 681.335 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С.А.Ефимов и Б.В.Нарымский (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ НЕЧЕТНЫХ

ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной и измерительной техники и предназначено для воспроизведения нечетных функций вида

1сх х 0

f (x) Кх х 0 (1) Известны устройства для воспроиз- ведения нечетных функций Г11, построенные на диодах и срабилитронах. Для пассивных аппроксимирующих схем характерна методическая погрешность от форм кривой, которая уменьшается, но не устраняется с увеличением числа аппроксимирующих участков. Однако с увеличением числа аппроксимирующих участков значительно возрастает число элементов схемы. Активные аппроксимирующие схемы, имеют эти же недостатки, это снижает точность работы устройств воспроизведения нечетных функций отличаются малой точностью.

Можно уменьшить погрешность sa. счет увеличения числа элементов и усложнения схемы.

Из известных устройств для воспроизведения нечетных функций наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство j2) содержащее два полевых транзистора, три резистора, стабилитрон, усилитель постоянного тока (УПТ), состоящий из операционного усилителя и резистора, и источник опорного напряжения.

Вход УПТ соединен с блоком квадратичной зависимости, который выполнен в виде параллельного соединения двух полевых транзисторов МОП-структуры с P-индуцированным каналом, стабилитрона, подключенного анодом к затвору, а катодом — к стоку первого полевого транзистора, соединеннбго с затвором первого полевого транзистора и с источником опорного напряжения, второго и третьего резисторов, 879604 (4) подключенных к затвору второго полеI вого транзистора.

Выходное напряжение Е,„ решающего усилителя, на вход которого подключсн квадратичный преобразователь, имеет вид

"ос

E. „, тмЯ EВ„ О, 8»х -" р

- — < q,x, пр ЕВ < О, 4 где 1 - ток стока, Go — проводимость открытого канала;

0 и- напряжение затвор-исток;

0 „- напряжение сток-исток

Up — напряжение отсечки.

Выпрямитель имеет следующую передаточную характеристику:

0В»» в»пр 0 при. U вх где Rpc — резистор в обратной связи решающего усилителя.

Предполагается, что Y 4 К .

Чтобы обеспечить равенство К К

15 необходимо использовать два согласованных по параметрам полевых транзистора, а стабилитрон должен иметь напряжение стабилизации, равное напряжению отсечки первого полевого транзистора.

Различие параметров полевых транзисторов и несогласованность напряжения стабилитрона с напряжением отсечки первого полевого транзистора являются источником погрешности этого устройства.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство,. содержащее полевой транзистор, стоком соединенный со входом усилителя постоянного тока, введены выпрямитель и сумматор. Исток полевого транзистора через выпрями- зЗ тель подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с шиной опорного напряжения, а выход — с затвором полевого транзистора.

На чертеже представлена принципи- 4О альная схема устройства для воспроизведен,ы нечетных функций.

Устройство содержит выпрямитель

1, сумматор 2, полевой транзистор 3, УПТ, состоящий из резистора 4 и опера-4 ционного усилителя 5. Транзистор 3 стоком соединен со входом УПТ, а истоком через выпрямитель 1 — с сумматором 2, ко второму входу которого подключена шина опорного напряжения.

Выход сумматора соединен с затвором полевого транзистора.

Устройство работает следующим образом.

Для транзисторй 3 вольт-амперная характеристика описывается выражением

-1 =GpUcu — QО+ « 6p <Э)

"ВИ "СИ «4 ".Си

Оо 1 Ц, 0В»» в„„= u»,>nVH USX< 01, где U - выходное напряжение

SbN Эшпай выпрямителя.

Положительное напряжение Usx поступает на исток транзистора 3, при этом из выражения 4 следует

0Вых еьмо = 0, 0В»х1П = 0оп где 0В» — выходное напряжение сумматора;

0о — напряжение опорного источника при 0@< > О, "-В.н = 0оп - 0вх (s)

При данной полярности Uex пля тока стока транзистора 3 из выражений (3) . и (5) получим следующее выражение:

Я. чо UBx

-)о= K o- оп вХ»ВХ ) при выполнении условия Up = Up

В О б 9Х 00 следовательно 0В», = 1cRpc.

При отрицательном 0 в ток стока изменяет свое направление, а исток и сток меняются местами, так как наименование омических контактов полевого транзистора определяется направлением движения основных носителей.

При этом тот контакт, от которого движутся основные носители, является истоком, а тот, к которому движутся— стоком

При U е„c 0 выпрямитель пропускает отрицательное напряжение Uв, Ug»xg= Ооп - Uax = U>.ì) (7)

0с.„= 0 ех (8)

В результате из выражения (3), (7) и (8) получим

« о 0t C=- 1 Ьо "оп 0ВХ)0ВХ+ )1

879604 6 четных функций было опробовано на действующем макете. Погрешность преобразования не превышала О, 27, в то время как в известном устройстве без специального подбора полевых транзисторов погрешность преобразования может превышать 207. C 0C 1

0®„, Ю®,„при Ugg) О М,„ и т.е. получили выражение типа (1)

В данном устройстве использовано свойство обратимости полевых транзисторов. Единственным фактором, влияющим15 на асимметрию нормальных и обратных характеристик полевого транзистора являются конструктивно-технологические различия областей стока и истока.

Повысить симметричность характеристики можно путем интегрального ис,полнения устройства.

В устройстве для получения нечетной функции при положительном и отрицательном входных напряжениях исполь- зуется один полевой транзистср. Это повышает точность преобразования, так как устраняется влияние разброса параметров полевых транзисторов. Также отпадает необходимость в подстроечных элементах для согласования режимов работы транзисторов.

Устройство для воспроизведения неФормула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9722/20 Тираж 748 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4

5 так как у нас по условию U o Uo> с о 1 С <0 USXi следовательно, U ф,„ -IcRoc a значит

Устройство для воспроизведения нечетных функций, содержащее полевой транзистор, стоком соединенный со входом усилителя постоянного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены выпрямитель и сумматор, при этом исток полевого транзистора через выпрямитель подклочен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с шиной опорного напряжения, а выход — с затвором полевого транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I- Волгин П.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. И., "Советское радио", 3977.

2. Авторское свидетельство СССР

9354425, кл. G 06 G 7/26, 1969 (прототип) .