Элемент с управляемым сопротивлением Советский патент 1988 года по МПК H03G1/04 H03H5/12 G05F1/08 

00

Од сд

00

4;

00

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в управляемых аттенюаторах в качестве элемента с управляемым сопротивлением, а также в качестве генератора квадратичной функции в устройствах аналоговой вычислительной техники.

Цель изобретения - упрощение устройства при удвоении динамического диапазона работы.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема элемента с управляемым сопротивлением.

Устройство содержит :первьш МДП- транзистор 1, подключенный истоком к общей шине, второй МДП-транзистор 2, подключенньй стоком к выходу 3 устройства, и четыре резистора 4-7 с равными сопротивлениями, при этом затвор второго МДП-транзистора 2 подключен через первьй резистор 4 к стоку своего транзистора и через второй резистор 5 к шине 8 управляющего напряжения, а третий 6 и четвертый 7 резисторы образуют делитель напряжения, подключенньй между шиной 8 управляющего напряжения и общей шиной устройства, а затвор первого МДП-транзистора 1 подключен к выходу делителя напряжения.

Элемент с управляемым сопротивлением работает следующим образом.

Поскольку МДП-транзисторы 1 и 2 включены последовательно, то через них протекает один и тот же ток, т.е. токи стоков М;Щ-транзисторов 1 и 2 равны: 1, di поскольку, транзисторы взяты однотипными, то все прикладьшаемое к выходу 3 напряжение распределяется между двумя транзисторами поровну, и напряжения сток - исток транзисторов 1 и 2 рав Dsr

Устройство обеспечивает линейную

зависимость сопротивления каналов обоих КДП-транзисторов 1 и 2 в диапазоне подводимых к выходу 3 устройства рабочих напряжений, отвечающих условию отсутствия режима насыщения. Условие работы на линейном участке стоковых характеристик вьшолняет- ся для каждого из МДП-транзисторов

.s- и, ,

(1)

где Ugg- напряжение затвор - исток;

и - пороговое напряжение; Uj)5 напряжение сток - исток.

Величина тока стока МДП-транзистора определяется известным выражением

I, 2(и,5- и,) и„,-и,

DS

К.

(2 и„- 2 и, - ) и

(2)

Q5

DS BS

где К - удельная крутизна передаточной характеристики (коэффициент, определяемьй конструкцией МДП-транзцстора), В предлагаемом устройстве к элект- родам затвор и исток МДП-транзистора 1 прикладьгоается половина входного управляющего напряжения (U||) и одна четверть выходного напряжения (Up.), приложенного к выходу 3 уст- ройства

и У1Ч. . 4. У21

GS, 2422

U«v +Ucsi

2

(3)

Из данного выражения следует, что на затвор Мда-транзистора подана по- ловина напряжения сток - исток,т.е. условие линеаризации стоковой характеристики МДО-транзистора 1 выполняется.

Выражение (2) для тока стока МДП- транзистора 1 с учетом (З) имеет вид

-f и-- 2 - DS,- ()

Дпя линеаризированного типовыми средствами (охваченного обратной связью) МДП-транзистора 2 напряжение затвор - исток Ugg, определяется известным соотношением

.. UGb+ Uns

и.5 - - ,

(5)

где Ug-- напряжение между входом резисторного делителя обратной связи и истоком МДП-транзистора.

Для.МДП-транзистора 2 в предлагаемом устройстве

.- --Г-Upsr V (6)

Вьфажение (2) для тока стока МДП- транзистора 2 с учетом (5) и (6) имеет вид

. ..-2-и,,)(и„„,-й ).(7)

1

Исходя из равенства токов транзисторов и идентичности их .параметров, приравнивая правые части выражений {4) и (7) и решая полученное уравнение относительно получим

и„..(8).

DSi

Это соответствует действительности

имеющемуся в

и

Uo5.

и.

и.

и.

DS. I) D1 2

Таким образом, из приведенного анализа происходящих в схеме процессов и имеющихся соотношений электрических параметров следует, что предлагаемое устройство обеспечивает удвоение диапазона выходных напряжений и сопротивлений в том же диапазоне токов.

За пределами линейной области при работе в режиме насьщения устройство может быть использовано в качестве генератора квадратичной функции.

1365348

Формула

изобретения

Элемент с управляемым сопротивлеf. нием, содержащий два последовательно с оединенных МДП-транзистора и четыре резистора с равными сопротирле- ниями, при этом исток первого транзистора подключен к общей шине, сток

0 второго транзистора - к вькоду элемента, причем затвор второго транзистора подключен через первый и второй резисторы соответственно к стоку своего транзистора и к шине

5 управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения при удвоении динамического диапазона работы, затвор первого транзистора подключен к выходу дели0 теля напряжения, состоящего из третьего и четвертого резисторовj подключенного между шиной управляющего напряжения и общей шиной.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в качестве элемента с управляемым сопротивлением. Цель изобретения - упрощение элемента, вьтолненного на основе двух включенных последовательно МДП-тран- зисторов, при удвоении динамического диапазона работы - достигается за счет подключения затвора МДП-тран- зистора 1 к делителю из резисторов 6 и 7.управляющего напряжения. Это обеспечивает линеаризацию стоковой характеристики МДП-транзистора 1 за счет дополнительной связи его затвора через резисторы 5 и 4 с выходом 3 в широком диапазоне пoдвoд5 мь x к выходу 3 рабочих напряжений. Стоковая характеристика МДП-транзистора 2 линеаризирована за счет использования резисторов 4 и 5 делителя, при этом резисторы 4-7 имеют равные сопротивления . 1 ИИ. ю (Л