Устройство для ограничения Советский патент 1987 года по МПК G06G7/25 

Изобретение относится к аналоговой и аналого-1;ифровой вычислительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых устройствах, выпол- неннЕ.х на интегральных микросхемах, не допускающих перегрузки по входу.

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения переходной

зоны между лицейными участками линей- ю приводит к тому, что

но-ломаной характеристики устройсГтва. ходного напряжения в режиме огра ниразность и вы

п

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг, 2 - расчетные характеристики U от U.(a) и

вольт-амперная характеристика транзистора (б) .

Устройство (фиг. 1) содержит операционный усилитель 1 постоянного тока (ОУПТ), первый масштабный резистор 2о жащее операционный усилитель, первый 2, первый усилительный транзистор 3и второй масштабные резисторы, послер-п-р типа, второй усилительный транзистор 4 п-р-п типа, второй масштабный резистор 5, третий масштабный резистор 6, первый-четвертый коммутирующие диоды 7-10 и токозадающие резисторы 11 и 12, соединенные по приведенной схеме.

Устройство работает следующим образом.

Когда входное напряжение Ugy лежит в лределах от U, до Uj (фиг.2а)5 транзисторы 3 и 4 закрыты напряжением +Uj, на базе р-п-р-транзистора 3 и напдовательно соединенные однонаправленные первый и второй коммутирующие диоды, общий вывод которых подключен

25 через первый масштабный резистор к инвертирующему входу операционного усилителя, последовательно соединенные первый токозадающий резистор и третий коммутирующий диод и последо30 вательно. соединенные второй токозадающий резистор и четвертый коммутирующий диод, свободные выводы первого и второго токозадающих резисторов подключены соответственно к первой и

ряжением -U на базе п-р-п-транзисто- второй шинам опорного напряжения,

, . .

отличающее ся тем, что, с

ра 4. Диод 9 открыт и фиксирует отрицательный потенциал на коллекторе целью повышения точности за счет транзистора 3, диод 10 также открыт уменьшения переходной зоны между ли- и фиксирует положительный потенциал нейными участками линейно-ломаной хана коллекторе транзистора 4, к диодам Q рактеристики устройства, оно содержит 7 и 8 в этом случае приложены обрат

третий масштабный резистор и первый и второй усилительные транзисторы противоположного типа проводимости, эмиттеры которых объединены и подключены к выходу операционного усилителя и через третий масштабный резистор - к его инвертирующему входу, свободный вывод Первого коммутирующего диода подключен к коллектору первого усилительного транзистора и к объединенным выводам первого токо- задающего резистора и противоположно направленного третьего коммутирующего диода, свободный вывод второго коммутирующего диода подключен к коллектору второго усилительного транзистора и к объединенным выводам второго токозадающего резистора и противоположно направленного четвертого коммуные напряжения и они закрыты. Когда входное напряжение Ug, принимает значение между и

и и, (или между Uj и и, так как схема симметрична), транзистор 4(3) открывается и происходит перераспределение тока между транзистором 4(3) и диодом 10 (9). Потенциал коллектора при этом почти не изменяется и диоды 7 и 8 остаются закрытыми. Когда рабочая точка транзистора выходит в активную область и ток коллектора транзистора 4(3) превышает .ток через резистор 12 (11), диод 10 (9) закрывается, а диод 8(7) открывается. Коэффициент отрицательной обратной связи резко возрастает, и ограничитель переходит в режим ограничения. Более четко вьфаженный

переход от режима линейного усиления к режиму ограничения определяется тем, что изменение обратной связи происходит не по мере перехода транзистора от запертого состояния к открытому (участок 0-2), а тогда, когда рабочая точка уже вышла в активную область (точка 1, фиг. -26). Это

ежиме огра ниразность и вып

чения (+UP, фиг. 2а) и напряжения начала нелинейного режима уменьшается до значения (см. фиг. 2а) - и; ..

I

Формула изобретения

Устройство для ограничения, содердовательно соединенные однонаправленные первый и второй коммутирующие иоды, общий вывод которых подключен

через первый масштабный резистор к инвертирующему входу операционного усилителя, последовательно соединенные первый токозадающий резистор и третий коммутирующий диод и последовательно. соединенные второй токозадающий резистор и четвертый коммутирующий диод, свободные выводы первого и второго токозадающих резисторов подключены соответственно к первой и

отличающее ся тем, что, с

целью повышения точности за счет уменьшения переходной зоны между ли- нейными участками линейно-ломаной характеристики устройства, оно содержит

целью повышения точности за счет уменьшения переходной зоны между ли- нейными участками линейно-ломаной хаQ рактеристики устройства, оно содержит

5

0

5

третий масштабный резистор и первый и второй усилительные транзисторы противоположного типа проводимости, эмиттеры которых объединены и подключены к выходу операционного усилителя и через третий масштабный резистор - к его инвертирующему входу, свободный вывод Первого коммутирующего диода подключен к коллектору первого усилительного транзистора и к объединенным выводам первого токо- задающего резистора и противоположно направленного третьего коммутирующего диода, свободный вывод второго коммутирующего диода подключен к коллектору второго усилительного транзистора и к объединенным выводам второго токозадающего резистора и противоположно направленного четвертого коммутируюшего диода, второй масштабный резистор включен между объединенными выводами первого и второго коммутирующих диодов и шиной нулевого потенциала, базы первого и второго усилительных транзисторов являются соотVue.j

ветственно первым и вторым входами задания порогов ограничения устройства, неинвертирующий вход и выход операционного усилителя являются соответственно информационным входом и выходом устройства.

i-U

Фыг.2

55

Изобретение относится к аналоговой и аналого-вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих специализированных вычислителях на микроминиатюрных интегральных усилителях постоянного тока. Цель изобретения - повьшение точности за счет уменьшения переходной зоны между линейными участками линейно-ломаной характеристики устройства. Устройство для ограничения содержит операционный усилитель 1 постоянного тока, масштабные резисторы 2, 5 и 6, усилительные транзисторы 3 и 4, коммутирующие диоды 7-10, токозадающие резисторы 11 и 12. Поставленная цель достигнута благодаря введению в устройство двух транзисторов р-п-р и п-р-п типа, что позволило получить более четко выраженный переход от режима линейного усиления к режиму ограничения. Это определяется Тем, что изменение обратной связи происходит не по мере перехода транзистора от запертого состояния к открытому, а тогда, когда рабочая точка уже вьшла в активную область, т.е. когда транзисторы обладают повышенным коэффициентом усиления и тем самым обеспечивают более резкое возрастание коэф- фиц иента отрицательной обратной связи. 2 ил. (Л со 4 О5 СП О5

Редактор М.Дылын

Заказ 4438/53Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

----- - -------

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель А;Маслов

Техред М.ДидыкКорректор Л.Патай