Двухполупериодный выпрямитель Советский патент 1987 года по МПК H03D1/06 

жение в ток. При положз-гге:1 J-.HOM вхол-- ном напряжении ток протекает черея ТА, инвертируется с помош.ыо повторителя тока 5 и поступает на выход,, При отрицательном входном напряжении ток через Т 3 поступает на выход„ Введены ГТ 6 1 Т 8, 9 и генератор

. ГТ (5, 7 и

напряжения смещения диодно включенные Т

В,

задают на1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть испотьзоБЗНо в ьм- теграл.ьной полупроводниковой с;:емо- технике.

Цель изобретения - растирен1 е динамического диапазона )х напряжений и увеличение быстродейстлия,

На фиг.1 представлена электрическая схема предлагаемого дзухполуп .;-- риодного выпрякителя; на фиг, - сха- ма генератора напряже -гия смещения,

Двухполупериодный выпря ш тель со- держит операционный усилите.яь i , первый резистор 2; первый 3 и второй 4 основные транзисторы, повторитель 5 тока, первый 6 и я торой 7 г енераторы

дополнитех ьнапря- к

тока, первый 8 и второй ные транзисторы и генератор женин смещенияJ имеющий третий i четвертый 2 генераторы тока,, пятый генератор 13 тока, выход которого является выходом генераторг if) напряжения смещения, третий I l,. чет)зертый 15 и пятьтй 16 injI Tpai 3HCTOpbi с индуцированным n-KaHaj-ioMj второй 17 и третий; 18 резисторы,

Двухполупериодный выпрямитель работает cлeдyюнJ м образом.

Входное напряжение преобразуется в ток с помощью nepBOj o резистора 2, подключенного к инвертируюп;,ему входу операционного усилителя 1, При положительном входном напряжении ток протекает через второй основной транзистор 4, при отрицательном - через первый основной транзистор 3„ Ток через транзистор 3 непосредственно поступает на выход устройства, а ток через транзистор 4 предварительно инвертируется с помощью повторителя 5 тока

;pj bHot: напряжение, что позволяет :5-.1(;; ычить неличину входных напряжений, гри которых открываются Т 3, 4, Генератор напряжения смепшЕгия 10, подавая отрипательнок наг;ряже}1ие смещения на Т 3, исключает протекание н пыходной пени тока ггри иу геном HxonHONi напряжеЕши. s з.п. ф-Х1Ь(, 2 ил.

2

, токопое зеркапо ; „ Чтобы уменьшить вел г П1ну }1Ход11Ь1х Е апряжений, при которых отк.рываю .гся ранзнсторы 3 и 4, т,е. чтобы рас ллири ь динамический дияпазо; двухло.гугифиодного вьЕпрями- иля н повЕлсить erci бьЕстродействие ежду затБОрам - тр;1нэисторов 3 и 4 с помощью дисдло включенных дсполни- Т1:льь:ых транзисторов 8 и 9 и генсра- TOjiOB Ь и 7 тока зг.дается начальное н 1 1ряже1П1е, При ,пля rorOj чтобы F; ныхсдмой ие.ии лк. протекал ток при liyjieBOM лходном наг ряжении, первый огнонгЮЙ TpaEiSHCTOp 3 запирается по д Гп ей н;1 его подл:о;-гку отрицать льног о г-;апряж(;-ния смещения от г енаратора 10 Е гигряжелЕИЯ смепд;н15я, Ве,личина ияпря- 7 е1ЕИя смеЕпения ;;.ядается так j что

ТрГЕЕЗИСТОрЫ 3 я - при ВХОДЕ-ЮМ E-ianpHЖ( ;авном пулю находятся на грани пе отпирания. Напряжение смвЕцения

можно подстраивать ВруЧН гС с ElOMOEEllbro

рс зистиЕного делителя, либо генерировать специальным источником, кото- рык независимо от параматрсз техно- .погии осеспе.чива(.т значение смеЕЕШния при котором т ранзисгоры 3 и 4 находится на rpaiKiiie отпирания ,

Генератор 10 нап;зяжеЕш:я смегцекия работает следу;оЕ1гям образом,

ОтрЕ пательаая об эатная связь со стока транзистора 13 на его подложку заведенная с ломощыэ истоковогс повторителя ЕЕа транзисторе 6р генератора 13 тока и резисторов 17 и 18,, при одинаковых технологических размерах тре ; ьего 14 и четве этого 15 М Щ-тран j.HCTOpoB и величине тока третьего

генератора

тока 5 значительно преТ Ь иаю Г,им величину тока четвертого ге3135

нератора 12, устанавливает на поддтож- ке транзистора 15 потенциал, при котором ток стока транзистора 15 равен току генератора 12 тока,

Для схемы генератора напряжения смещения (фиг,2) справедливо

1

Р17

,.-

RI8 /

irn

см

где V. - выходное напряжение генератора напряжения смещения; сопротивление резистора 1 7 j

R17 R18

Формула изобретения

1, Двухполупериодный выпрямитель,

содержащий операционный усилитель,

- сопротивление резистора 18. 15 первый резистор, первый и второй ос

При использовании в качестБ(: первого транзистора 3 ЩП-транзистора с индуцированным п-каналом с начальным смеп;ением.и подачей соответствующего запирающего напряжения на его подложку можно у;-.еньшить величину V до мВ, что приводит к растирению динамического влияния диапазона входных напряжений.

Формула изобретения

1, Двухполупериодный выпрямитель,

содержащий операционный усилитель,

Для того, чтобы транзисторы 3 и 4 (фиг,1) находились на пороге запирания необходимо, чтобы выполнялось условие

V3H8+Vjng Vj, +Vg, V „0,/р

+V

пор. п

V ип.г,

где - коэффициент влияния подложки,

новные транзисторы разного типа проводимости и повторитель тока, причем инвертрфующий вход операционного усилителя соед1 нен с первым выводом пер-

20 вого резистора и с неинвертирующим выводом первого и второго основных транзисторов, второй вывод первого резистора является входом двухполу- периодного выпрямителя, инвертирующий Это условие автоматически выполняет- 25 вывод первого основного транзистора ся при значениях R17 и R18, удовлет- соединен с выходом повторителя тока

и является выходом двухполупериоднО- го выпрямителя, инвертирующий вывод второго основного транзистора соеди30 ней с входом повторителя тока, отличающий с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона входных напряжений и увеличения быстродействия, введены первый и вто2g рой генераторы тока, первый и второй дополнительные транзисторы и генератор напряжения смещения, при этом первый генератор тока включен между

воряюпщх соотношению

1:

где К и К - удельная крутизна транзистора;

отношение токов ().

In

Из этого соотношения следует, что транзисторы 3 и 4 двухполупериодного выпрямителя при входном напряжении равном нулю находятся на границе отпервым выводом источника питания и 40 объединенными между собой управляющим и инвертирующим выводами первого дополнительного транзистора и уцрав- ляюпщм выводом первого основного транзистора, второй генератор тока 45 включен между вторым выводом источника питания и объединенными меж,п,у собой управляющим и инвертирующим вьшодами второго дополнительного транзистора и управляющим выводом без начального смещения, из-за конеч- 50 второго основного транзистора, в ка- ного значения коэффигщента усиления честве первых основного и доцолни- по напряжению К операционного усили- тельного транзисторов применены МДП- теля динамический диапазон выпрями- транзисторы с индуцированным п-канапирания практически независимо от абсолютных значений параметров технологии,

В предлагаемом двухполупериодном выпрямителе, использующем нелинейную входную характеристику транзисторов, включенных в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя

первым выводом источника питания и 40 объединенными между собой управляютеля ограничен снизу минимальным значением входного напряжения, необходи- 55 дополнительного транзисторов при- мого для отпирания выпрямительных менены МДП-транзисторы с индуциро- транзисторов V „ „ , где ванным р-каналом, первый и второй Vg - напряжение отпирания выпрями- входы генератора напряжения смещения тельного транзистора,подсоединены к первому и второму

лом, а в качестве вторых основного

выводам источника питания соответственно, выхбд генератора напряжения смещения соединен с подложкой первого основного транзистора5 подложка первого дополнительного транзистора соединена с его неинвертируюпщм выводом j неинвертирующий вход операционного . усилителя соединен с общей шиной, а выходное напряжение генера- тора напряжения смещения равно напряжению запирания первого основного транзистора по подлозкке,

2, Вьтрямитель по п,1, о т л и - чающийся тем,р что генератор напряжения смещения содержит объединенные по входу третий и четвертый генераторы тока, пятг.й генератор тока, выход которого является выходом генератора напряжения смещения, а вход - его вторым входом, третий, четвертый и пятый МДП-транзисторы с индуцированным п-кангшом и последовательно соединенные и включенные между выходом генератора напряжения смещения и общей шиной второй и треf

12

№

J &-«- н«

f |«S.

Редактор О.Головач

Составитель В,Цветков

Техред И, Попович Кор1)ектор 0.Кравцова

Заказ 5297/56

Тираж 900Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1130355 Москва, Ж-35э Раушская наб.,, д. А/5

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

тий резисторы, при этом объединенные входы трет1;его и четвертого генераторов тока являются первым входом генератора напряжения смещения, выход третьего генератора тока соединен со стоком и затвором третьего и с затвором четвертого МД11-транзисторов с индуцированным п-каналом, выход четвертого генератора тока соединен со стоком четвертого и затвором пятого Мда-транзисторов с индуцированным п-каналом, сток пятого ЩЩ-транзисто- ра с индуцированным п-канапом подключен к пефвому пходу генератора напряжения смеш, исток и подложка пятого МД11-транзистора с индуци- рованШ)1м п-каналом объединены между собой и соединены с выходом генератора напряжения смеп;ения, подложка третьего 1 1Л11-транзистора с индуцированным п-каналом соединена с его потоком, а подложка четвертого МДП-тран- аистера с индуцированным п-каналом подключена к точке соединения второго и третьего резисторов.

L...

J7

BbiKod

-t--CI y«

J.f

(/./.

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение динамического диапазона входных напряжений и увеличение быстродействия. Двухполупериодный выпрямитель содер- ткит операционный усилитель 1 , резистор 2, основные транзисторы (Т) 3, 4, повторитель тока 5, генераторы тока (ГТ) 6, 7, дополнительные Т 8, 9, генератор напряжения смещения 10. В качестве Т 3, 8 применены МДП-тран- зисторы с индуцированным п-канапом, а в качестве Т 4, 9 - МДП-транзисто- ры с индуцированным р-каналом. Резистор 2 преобразует входное напря ил (Л со ел О 100