Преобразователь напряжения в ток Советский патент 1989 года по МПК H03F3/45 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в полупроводниковой интегральной схемотехнике.

Цель изобретения - расширение диапазона выходных сигналов.

На фиг. 1 приведена схема электрическая принципиальная преобразователя напряжения в ток (ПНТ); на фиг. 2 - передаточные характеристики ГШТ, поясняющие принцип его работы.

Преобразователь напряжения в то содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5 и шестой 6 МДП-транзисторы, выполненные с индуцированным п-каналом, первый 7, и вт орой 8 источники тока, первый 9 и второй 10 повторители напряжения, а также первый 11 и второй 12 источники напряжения смещения, позициями (фиг. 2) 13-15 обозначены три разных диапазона работы ПНТ.

ПНТ работает следующим образом.

обратной полярности входного напряжения процессы в схеме протекают аналогичным образом с тон лишь разницей, что при превьпиении входным напряжением максимального отрица- тельного напряжения, равного - VI/K, закрывается третий МДП-транзистор 3, открывается шестой МДП-транзистор 6

и его ток стока начинает возрастать, выходной ток определяется разностью токов с токов шестого 6 и четвертого 4 МДП-транзисторов и также линейно зависит от входного напряжения. Диапазон работы устройства в этом режиме обозначен позицией 15. При этом щтрихпунктирной линией обозначен ток стока шестого МДП-транзистора 6. Таким образом, предлагаемое устройство реализует функцию f(x) (1 +

+ Х)2 - (1 - Х)2 2Х.

В качестве источников напряжения . может быть использована схема несимметричного дифференциального каскада

Изобретение относится к радиоэлектронике и м.б. использовано в полупроводниковой интегральной схемотехнике. Цель изобретения - расширение диапазона выходных сигналов. Преобразователь напряжения в ток содержит четыре МДП-транзистора 1 , 2, 3, 4, выполненные с индуцированным п-каналом, источники тока 7, 8, повторители напряжения 9, 10. Для достижения цели введены два МДП-транзистора 5, 6 идентичные первому, два источника 11, 12 напряжения смещения. Устр-во реализует функцию f(x) (1 -i- + х)г - (1 - х)г 2х. В качестве источников напряжения м.б. использована схема несимметричного дифференциального каскада на МДП-транзисторах, в которой заданное значение разности потенциалов мелщу входом и выходом - м.б. осуществлено путем замыкания 100% отрицательной обратной связи и надлежащим выбором, например, различных топологических размеров МДП- транзисторов. 2 ил. § (Л Выкод , . h--dl-Г1 12 4 3 ОТ 4 О) Фиг.1

При подаче на первый и второй вход 25 на МДП-транзисторах, в которой задан- устройства соответственно напряжений ное значение разности потенциалов и и и (пусть и,7 О, U-j 0) ток че-. между входом и выходом может быть рез третий МДП-транзистор увеличива- осуществлено путем замыкания 100% ется, а ток через четвертый МДП тран- отрицательной обратной связи и над- зистор yмeJ ьшaeтcя. При этом, если 30 лежащим выбором, например, различных топологических размеров МДПи - и 1/К, то пятый и шестой транзисторы закрыты и не оказывают влияние на выходной ток. Зависимость выходного тока 1 д,, от выходного напряжения имеет вид как и в устрой- стве-прототипе I , 4 1/К (U , - U ) . Диапазон работы устройства в этом режиме обозначен позицией 13.

При этом сплошной линией обознатранзисторов. Формула

изобретения

Преобразователь напряжения в ток, содержащий идентичные первый, второй, третий и четвертый МДП-транзисторы, а также первый и второй источники тока и первый и второй повторители

чены токи стоков третьего 3 и четвер- о напряжения, затворы первого и тре

того 4 МДП-транзисторов, а пунктирной линией обозначена разность их токов стоков, равная выходному току. При превьпиении входным напряжением максимального напряжения, равного iTl/K, четвертый МДП-транзистор 4 закрывается и не влияет на работу устройства, однако при этом открывается пятый МДП-транзистор 5 и его ток стока начинает возрастать. Диапазон работы устройства в этом режиме обозначен позицией 14. При этом штрихпунктирной линией обозначен ток стока пятого МДП-транзистора 5. Как видно из фиг. 2, выходной ток в этом случае определяется разностью токов стоков третьего 3 и пятого 5 МДП- транзисторов и продолжает линейн о зависеть от входного напряжения. При

транзисторов. Формула

изобретения

Преобразователь напряжения в ток, содержащий идентичные первый, второй, третий и четвертый МДП-транзисторы, а также первый и второй источники тока и первый и второй повторители

5

0

тьего МДП-транзисторов объединены и являются первым входом устройства, затворы второго и четвертого МДП- транзисторов объединены и являются вторым входом устройства, исток первого МДП-транзистора соединен с первым выводом первого источника тока и входом первого повторителя напряжения, выход которого соединен с истоком четвертого МДП-транзистора, исток второго МДП-транзистора соединен с первым выводом второго источника тока и входом второго повторителя напряжения, выход которого соединен с истоком третьего МЛП-тракзистора, стоки третьего и четвертого МДП-транзисторов являются соответственно первым и вторым выхолями устройства, стоки первого и второго МДП-транзисторов соединены с первой шиной питания, а вторые выводы первого и второго источников тока соединены с второй шиной питания, отличающийся тем, что, с целью расши- рения диапазона выходных сигналов, в преобразователь введены пятый и шестой идентичные первому МДП-тран- эисторы и первый и второй источники напряжения смещения, затвор первого МДП-транзистора соединен с первым выводом первого источника напряжения смещения, второй вьгаод которого соединен с затвором пятого МДП-транзистора, сток которого соединен со стоком четвертого МДП-транзистора, а ис

бЫ)(.1

7л/х.2 /

/

/

/

/

0

S

ток - к истоком третьего МЛП-тран- зистора, затпор второго МЛП-транзисто- ра соединен с первым выводом второго источника напряжения смещения, второй вывод которого соединен с затвором шестого МДП транзистора, сток которого соединен со стоком третье го МДП-транзистора, а исток - с истоком четвертого ШШ-транзистора, первый и второй источники напряжения смещения имеют одинаковую разность потенциалов между их первым и вторым выводами, равную 2 Vl/K, где I - ток первого и второго источников тока, К - крутизна всех идентичных МДП- транзисторов.

Bbif.

/г.2