Преобразователь напряжение-ток Советский патент 1989 года по МПК H03K3/26 

1145

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в измерительной технике для построения широкополосных преобразователей ана логовых сигналов из одной формы в другую, например интеграторов, гене раторов, управляемых напряжением, а также в качестве составной части аналого-цифровых и цифроаналоговых

преобраз он ателей.

Цель изобретения - повышение точности преобразования напряжение ток за счет уменьшения нелинейности преобразователя - достигается путем частичной компенсации нелинейности, обусловленной зависимостью падения напряжения на переходе база - эмиттер биполярного транзистора от тока коллектора. Одновременно сохраняется частотньш диапазон, характерньм для схемы с общим коллектором.

На фиг. 1 приведена схема предла гаемого преобразователя напряжение ток- на фиг. 2 - зависимость тока ошибки do.) от приращения коллекторного тока (Л1 к)

„реовразователь напряжение -™к

содерЖ11Т первый 1 и второй ные транзисторы одного ™па прово димости, первый 3 и второй 4 резис топы токовое зеркало Ь.

в зГтранзисторов 1 и 2 соединены с входом 6, эмиттер транзистора 1 ереГрезистор 3 подключен к шине .7 питания, эмиттер транзистора 2 сое дГнен с шиной .7 питания через резистор 4, коллекторы транзисторов 1 и соединены с первым входом 8 токового зеркала, второй 9 и третий 10 входы КОТОРОГО соединены с шиной 11 питания, выход U токового зеркала являете; вьпсодом 13 преобразователя Транзистор 1 и резистор 3 образу ют основной преобразователь напряжение - ток, который обеспечивает основную часть выходного тока и фатически выполняет функцию преобраз вателя входного напряжения в выход ной ток.

Транзистор 2 и резистор 4 образуют дополнительный преобразователь напряжение - ток, который обеспечивает добавочный ток, частично компен сирующий нелинейность тока основного преобразователя. Токовое зеркало Ь необходимо для суммирования коллекторных токов транзисторов 1 и г и

0

15

833

.

20

25

30

передачи суммыотоков на выход преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче на вход 6 (.фиг. ) напряжения, превьшающего потенциал шины 7 питания, открывается эмиттер ньй переход каждого из транзисторов 1 и 2 и начинают протекать коллекторные токи, сумма которых поступает на выход 13 преобразователя.

При увеличении разности потенциалов между входом 6 преобразователя и шиной 7 питания увеличиваются коллекторные токи транзисторов 1 и 2, а следовательно, и выходной ток преобразователя. Однако коллекторный ток основного преобразователя, выполненного на транзисторе 1, вследствие зависимости падения напряжения на переходе база - эмиттер транзистора 1 от тока коллектора будет увеличиваться не так быстро, как ток коллектора идеального транзистора,У ко торого падение напряжения база эмиттер постоянно. Это приведет к возникновению тока ошибки основного преобразователя. Дополнительный преобразователь, выполненный на транзисторе 2, частично компенсирует ток ошибки за счет добавления во входную цепь токового зеркала 5 кол лекторного тока транзистора 2.

35

40

45

50

но Частотный диапазон преобразовате ля определяется параметрами транзисторов 1 и 2 и номиналами резисторов 3 и 4. Подобрав или рассчитав номинал резистора 3 так, чтобы обеспечить необходимую крутизну преобразования напряжение - ток, можно подобрать номинал резистора 4 таким образом, чтобы закон изменяя коллекторного тока транзистора 2 приближался с заданной точностью к закону изменения тока ошибки транзистора 1. Бо лее того, при известных параметрах транзисторов, 1 и 2, заданном номинале резистора 3 и диапазоне изме нения входного напряжения номинал резистора 4 можно рассчитать анали тически.

Формул

изо

Р е

тения

Преобразователь напряжение - ток, содержащий два биполярных транзистора, два резистора и токовое зеркало причем базы транзисторов соединены

с входом преобразователя, эмиттеры первого и второго транзисторов подключены к второй шине питания через первый и второй резисторы соответственно, коллектор первого транзистора подключен к первоьту входу токового зеркала, второй и третий входы которого соединены с первой

шиной питания, выход токового зеркала является выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейности преобразователя при сохранении частотного диапазона, коллектор второго транзистора подключен к первому входу токового зеркала.

Изобретение относится к радио-, электронике и может быть использовано в измерительной технике для построения широкополосньпс преобразователей аналоговых сигналов из одной формы в другую, например интеграторов, генераторов, управляемых напряжением, а также в качестве составной части аналого-цифровых и цифроана- логовых преобразователей. Цель изобретения - повышение точности преобразования напряжение - ток - достигается за счет уменьшения нелинейности преобразователя, что обеспечивается путем частичной компенсации нелинейности, обусловленной зависимостью йадения напряжения на переходе база - эмиттер биполярного транзистора., от тока коллектора. Одновременно сохраняется частотный диапазон, характерный для схемы с обпщм коллектором. Преобразователь содержит два биполярных транзистора 1 и 2 одного типа проводимости, резисторы 3 и 4, токовое зеркало 5, вход 6, шины 7 и 11 питания, входы 8, 9 и 10 токового зеркала. Выход 12 токового зеркала является выходов преобразователя. Частотный диапазон преобразова-: с теля определяется параметрами тран- зисторов 1 и 2 и номиналами резисторов 3. и 4. Токовое зеркало, вьтолнен- ное на трех транзисторах, суммирует коллекторные токи транзисторов 1 и 2 и передает сумму токов на выход. 2 ил, // i ko ел 00 со 00

cpus.2