Регулируемый резистор Советский патент 1987 года по МПК H03G3/30 

i12

Изобретение относится к управляемым полупроводниковым резисторам, предназначено для использования в цепях автоматической регулировки усиления (АРУ) многоканальных систем передачи и может быть использовано в тех случаях, когда регулируемый резистор должен иметь минимальные нелинейные искажения.

Целью изобретения является умень- шение нелинейных искажений.

На фиг. показана принципиальная электрическая схема предлагаемого регулируемого резистора; на фиг.2 - зависимости выходного напряжения элементов сравнения от управляющего напряжения.

Регулируемый резистор содержит полевые транзисторы 1 и 2, первый и второй конденсаторы 3 и 4, резис- тивньш делитель 5 напряжения, элементы 6 и 7 сравнения с соответствующим опорным напряжением, и источник 8 управляющего напряжения.

Регулируемый резистор работает следующим образом.

Регулируемый резистор меняет свое сопротивление за счет изменения п сопротивлений полевых транзисторов 1 и 2. С отвода резистивного дели- теля 5 напряжение чере з конденсаторы 3 и 4 на затворы полевых транзисторов 1 и 2 для уменьшения нелинейных искажений подается половина выходного переменного напряжения. Од- нако по постоянному току затворы полевых транзисторов 1 и 2 разделены и каждый транзистор управляется собственным управляющим напряжением от отдельного элемента сравнения по собственному закону. Для того, чтобы элементы 6 и 7 сравнения не шунтировали по переменному току резисторы резистивного делителя 5 напряжения, их выходные сопротивления вы- браны много большими, чем сопротивление резисторов.

Известно, что чем ближе сопротивление полевого транзистора к его минимальному значению при данном на- пряжении на нем, тем вьше затухание нелинейности. Из этого следует, что чем меньше кратность изменения сопротивления полевого транзистора, тем выше затухание нелинейности. Поэте- му, снизив кратность изменения сопротивлений полевых транзисторов (без уменьшения требуемой кратности изменения сопротивления регулируемого

О2

резистора) можно увеличить затухание нелинейности регулируемого резистора.

В регулируемых резисторах усилителей многоканальных систем передачи кратность изменения coпpofивлeния как правило равна 7. При этом минимальное затухание нелинейных искажений (т.е. худший случай), получается при максимальном сопротивлении полевых транзисторов

MOliC

(1)

где г

мин

- минимально возможное сопротивление для данного типа полевьгх транзисторов (ПТ), Ом; мокс максимально необходимое

сопротивление ПТ, Ом; 7 - необходимая кратность изменения сопротивления. Обычно необходимая кратность регулируемого резистора обеспечивается изменением сопротивлений двух параллельно включенных полевых транзисторов, каждый из которых меняет свое сопротивление от до Р этом общее сопротивление регулируемого резистора изменяется от Кд,(н До R,

,макс

R

Гд(«и .

МИН

(2)

Р : 7 -Ш1. 7 Р

макс 2 5

(3)

где R,j, - минимальное значение общего сопротивления регулируемого резистора. Ом; „ максимальное значение обпп(Л f.

щего сопротивления регулируемого резистора. Ом.

В устройстве весь диапазон изменения сопротивления регулируемого резистора разбит на два поддиапазона, В пределах каждого п оддиапазона только один полевой транзистор обеспечивает изменение сопротивления ре гулируемого резистора.

Первый поддиапазон обеспечивается изменением сопротивления регули- руемого резистора одного полевого транзистора от 3,.5 до , т.е. в 3,5 раза. Сопротивление другого полевого транзистора при этом равно бесконечности. Общее сопротивление двух параллельно включенных полевых транзисторов при этом, учитывая значение (2), будет меняться от 7 до 2 , т.е. то же .в раза.

312972

Второй поддиапазон обеспечивается изменением сопротивления другого по-, левого транзистора от бесконечности до г,„ . Сопротивление одного полевого транзистора при этом равно г,„ц . с Общее сопротивление при этом, будет меняться от 2 R, до Я,„ , т.е. в 2 раза. Таким образом, осуществляя поочередное управление полевыми транзисторами, возможно изменить общее сопротивление регулируемого резистора в те же семь раз, т.е. от

Ю

7 R

мин

до R;

в первом поддиапазоне затухание елинейности регулируемого резисто- .f5 a велико потому, что другой полевой ранзистор имеет сопротивление, рав- и ое бесконечности, ток через нео не идет (он зашунтирован одним поевым транзистором), поэтому затуха- 20 ие нелинейности регулируемого резистора он не уменьшает. А один полеой транзистор изменяет свое сопротивение только в 3,5 раза от , а не в 7 раз как в известном. 25

.Во втором поддиапазоне затухание нелинейности регулируемого резистора велико потому, что один полевой транзистор имеет минимальное сопротивление, а другой пока его сопро-30 тивление намного больше, чем унтируется Первым полевым транзистором и не уменьшает общее затухание нелинейности. Уменьшение затухания нелинейности одного полевого тран- 35 зистора I за счет другого полевого транзистора наступает тогда, когда он науинает отвлекать через .себя часть общего тока. Но это произойдет лишь тогда, когда его сопротивление 40 приблизится к сопротивлению первосоп т ли ви ис ос ни ды ще по

Ф

на ст до вы та и о с же ра ка че щи и зи на са ти ра зи

с

5 и 0 5

104

го полевого транзистора, равному во втором поддиапазоне г, , т.е. тогда, когда собственное затухание нелинейности станет большим.

Таким образом, если регулировать сопротивление полевых транзисторов поочередно, то затухание нелинейности регулируемого, резистора можно увеличить. Поочередное управление в зависимости от напряжения на выходе источника управляющего напряжения осуществляют элементы 6 и 7 сравнения за счет того, что их первые входы соединены с источником управляющего напряжения, а на вторые входы поданы различные опорные напряжения

от

и и

on 2

и

Формула изобретения

Регулируемый резистор, вьшолненный на полевых транзисторах, объединенные стоки которых являются первым вьгео- дом, а объединенные истоки - вторым выводом регулируемого резистора, а также первого и второго конденсаторов и источника управляющего напряжения, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, между выходом источника управляющего напряжения и затвором каждого из полевых транзисторов включен элемент сравнения с соответствующим опорным напряжением, между первым и вторым выводами регулируемого резистора включен резистивный делитель напряжения, а первый и второй конденсаторы включены между отводом резис- тивного делителя напряжения и затворами соответствующих полевых транзисторов .

Изобретение обеспечивает уменьшение нелинейных искажений. Регулируемый резистор содержит полевые транзисторы (ПТ) 1 и 2, конденсаторы 3 и 4, резистивный делитель 5 напряжения (РДН), элементы 6 и 7 сравнения (ЭС) и источник 8 управляющего напряжения. Регулируемый резистор меняет свое сопротивление за счет изменения сопротивлений ПТ 1 и 2. С РДН 5 через конденсаторы 3 и 4 на затворы ПТ I и 2 для уменьшения нелинейных искажений подается половина выходного переменного напряжения, так как по постоянному току затворы ПТ 1 и 2 разделены, то каждый из них управляется собственным управляющим напряжением от отдельного ЭС по собственному закону. Для того, чтобы ЭС 6 и 7 не шунтировали по переменному току резисторы РДН 5, их выходные сопротивления выбраны много больше, чем сопротивления резисторов. 2 ил. с (О С/)