Функциональный преобразователь Советский патент 1987 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Цель изобретения - повышение термостабильности преобразователя.

На чертеже приведена электрическая схема функционального преобразователя.

Функциональный преобразователь содержит резистивный делитель напряже- ния на первом 1 и втором 2 резисторах и аппроксимирующие ячейки 3; (i 1 , 2, .. . , п), включающие ключевые МДП-транзисторы 4; , шунтирующие переменные резисторы 5j и потенциометры 6j . Затворы ключевых МДП-транзис- торов 4; соединены с шиной 7 отрицательного питающего напряжения через источники 8; тока и через компенсирующие МДП-транзисторы 9; подключены к подвижнр м контактам потенциометров 6;, которые подключены к шине 10 положительного питающего напряжения. Преобразователь имеет информационный вход 11 и выход 12.

Работа устройства основана на аппроксимации пологого участка сток- затворных характеристик МДП-транзис- тора, описанной выражением

1„ 0,5k(U - UJ2

1оП

-Д

где k -удельная крутизнаи -пороговое напряжение; и - напряжение затвор-исток,

напря- уровне токов стожение измеряется на ка:

-|U,,-u. 1о 10- А (2)

При нулевом входном напряжении на входе 11 ключевые ОДП-транзисторы 4; (i -1, 2, ..., п), совмещающие функции пороговых элементов и ключей закрыты и выходное напряжение преобразователя по -выходу 12 определяется соотношением сопротивлений резисторов 1 и 2 резистивного делителя напряжения. При достижении входным напряжением заданных значений ключевые ВДП-транзисторы 4; открываются и подключают переменные резисторы 5,- параллельно резистору 1 делителя напряжения. Уровни срабатывания ключевых ЩП-тpaнзиcтopoв 4; задаются с помощью потенциоментров 6;. Подобрав соответствующим образом уровни срабатывания ключевых МДП-транзисторов 4- и сопротивления шунтирующих переменных резисторов 5, которые оп

5

0

5

ределяют крутизну выходного напряжения преобразователя с кусочно-линейной аппроксимацией, можно обеспечить воспроизведение с заданной точностью монотонных функций.

Так как МДП-транзисторы с индуцированными каналами подвержены температурному дрейфу порогового напряжения, то наиболее оптимальным решением является исключение порогового напряжения из аппроксимирующего выражения (1) схемотехническими метода- ми. Поскольку компенсирующий МДП- транзистор 9; с затвором, подключенным к стоку, всегда работает на пологом участке стоковых характеристик, т.е. справедливо аппроксимирующее выражение (1), то, задавая с генераторов 8. тока ток 1 можно обеспечить падение напряжения сток-исток МДП-транзисторов 9; рав- - ным:

V т.е. пороговому напряжению.

При этом необходимо, чтобы сопротивление потенциометра 6; достаточно

помощью 10 А,

мало, т.е.

10 кОм, чтобы ток I,

не вызвал значительных искажений пороговых уровней аппроксимирующих ячеек 3|. Если электрофизические параметры всех МДП-транзисторов 4; и 9;

достаточно близки, то напряжение

затвор-исток транзисторов 4;

UTKI- ,(А)

j3(4;r в,

- иГ; )% (5)

где Ug| - пороговьш уровень,

и gj - входное напряжение. Тогда при Uyu.p U-f(q.;), подставляя (4) в (1), получают

1(,., 0,5k,, (и,,

т.е. выходной ток основных МДП-транзисторов 4; аппроксимргрующих ячеек не зависит от пороговых напряжений входящих в нее МДП-транзисторов. Необходимо, отметить, что даже в случае и(- 7 - т(9;1 схема сохраняет термо- компенсированные свойства, а тогда присутствует только постоянньш сдвиг уровней на ..

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий резистивный делитель напряжения, который включен между информационным входом преобразователя и шиной нулевого потенциала и п параллельно включенных аппроксимирующих ячеек, каждая из которых содержит потенциометр и последовательно соединенные шунтирующий переменный резистор и ключевой МДП-транзистор, исток которого и свободный вывод шунтирующего переменного резистора подключены соответственно к информационному входу преобразователя и к выходу резистивного делителя напряжения, который является выходом пре образователя, потенциометр каждой из аппроксимирующих ячеек включен между шиной положительного питающего напряжения преобразователя и шиной нулевого потенциала, отличающий13

з у яй15

1354216 с я

мостабильности, он содержит в каждой аппроксимирующей ячейке последовательно включенные между шиной отрицательного питающего напряжения преобразователя и подвижным контактом по- тенциометра соответствующей аппроксимирующей ячейки источник тока и ком-; пенсирующий МДП-транзистор, общий вывод источника тока, истока и затвора компенсирующего МДП-транзистора соединен в каждой аппроксимирукщей ячейке с затвором ключевого МДП-транзистора .

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Целью изобретения является повышение термостабильности преобразователя. Функциональный преобразователь содержит резистивный делитель напряжения на резисторах 1 и 2, аппроксимирующие ячейки 3; (,2, ... , п), включающие в себя ключевые МДП-транзисторы 4;, шунтирующие переменные резисторы 5; , потенциометры 6; , шину отрицательного питающего напряжения 7 и источники тока 8; . В аппроксимирующие ячейки 3, входят также нелинейные резисторы на дополнительных МДП-транзис- торах 9;, Функциональный преобразователь имеет также щину положительного питающего напряжения 10, информационный вход 11 и выход 12, Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в функциональный преобразователь источников тока 8; и нелинейных резисторов на дополнительных МДП-транзисторах 9; . 1 ил. л /до fO 12 со ел 4 ГС О)