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

S

(Л

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение частотного диапазона в режиме большего сигнала. Преобразователь содержит МДП-транзисторы 1-12, источники 13 и 14 тока и источники 15-18 напряжения смещения. При поступлении на вход преобразователя большего сигнала не требуется времения для перезарядки паразитных емкостей истоков транзисторов 9-12 за счет обеспечения жесткой фиксации потенциалов этих истоков. При этом выходной ток преобразователя линейно зависит от разности входного напряжения. 1 ил.

{

-

NJ

f-E

Изобретение относится к радиотехнике, может использоваться в области интегральной полупроводниковой схемотехники на КМДП-транзисторах и является усовершенствованием устройства по авт, св. № .

Целью изобретения является расширение частотного диапазона в режиме большого сигнала.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема преобразователя напряжения в ток.

Преобразователь напряжения в ток содержит первый, второй, третий, чет вертый МДП-транзисторы 1-А, имеющие первый тип, пятый, шестой, седьмой, восьмой МДП-транэисторы 5-8, имеющие второй тип, девятый; десятый МДП- транзисторы 9 и 10, имеющие первый тип, одиннадцатый, двенадцатый МДП- транзисторы 11 и 12, имеющие второй тип, первый, второй истечники 13 и 14 тока, первый, второй, третий, четвертый источпики 15-18 напряжения смещения.

Преобразователь напряжения в ток работает следующ образом.

Предполагается, что ток стока 1 МДП-транзистора имеет квадратичную зависимость от напряжения между его затвором и истоком 1Чи вида:

о о

С п.р ( т.и поп. п,р

ор. п,р

где К,и пор соответственно крутизна и пороговое напряжение ОДП-транзисто ра, а индексы пир соответствуют транзистору с п- и р-каналом.

Разность выходных токов устройства линейно зависит от входного напряжения при любых входных напряжениях. Всю работу устройства можно разделит на три области. В первой области работы, когда входное напряжение U.j

удовлетворяет неравенству

где Ujsx разность потенциалов между первым и вторым входами устройства, в работе ПИТ участвуют третий, четвертый, седьмой и восьмой МДГ-транзисторы 3, 4, 7, В, так как девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый транзисторы 9-12 закрыты (напряжение между затвором и истоком у них меньше порогового). При подаче на входы устройства напряжения . О, токи стоков третьего и восьмого МДП-тран- зисторов 3 и 8 увеличатся, а токи

г

0

5 0 5

О

5

5

0

0

5

61

стоков четвертого и седьмого МДП- транзисторов 4 и 7 уменьшатся.

Выходной ток устройства Ра разности токов стоков третьего 3 и четвертого 4 транзисторов:

1вЬ(Х ЪК t

G 4Г,

I I1 о

К + л|Кп

где 1 - ток первого и второго источников 13, 14 тока.

Во второй области работы устройства, когда входное напряжение удов- летворяетнеравенству

(3) (4)

U.v

W. Wf

(5)

в работе ПНТ участвуют третий, восьмой, девятый и двенадцатый МДП-транзисторы 3, 8, 9, 12, а четвертый, десятый, седьмой и одиннадцатый УЩП- транзисторы 4, 10, 7, 11 в это время закрыты и не влияют на работу ПНТ. При этом выходной ток ПНТ определяется разностью токов третьего и девятого транзисторов 3, 9 и по-прежнему определяется выражениями (3 и 4).

В третьей области работы устройства, когда входное напряжение удовлетворяет неравенству

(6)

);

в работе ПНТ участвуют четвертый, десятый, седьмой и одиннадцатый МДП- транзисторы 4, 10, 7, П, а третий, восьмой, девятый и двенадцатый МДП- транзисторы 3, 8, 9, 12 закрыты и в работе ПНТ не участвуют. При этом выходной ток ПНТ определяется разностью токов десятого и четвертого МДП-тран- зистороБ 10, 4. Ток IBJ,, снова определяется выражениями (3 и 4). В результате выходной ток линейно зависит от входного напряжения при любых значениях входного напряжения.

После введения новых связей потенциалы истоков девятого, десятого, один1 адцатого и двенадцатого транзисторов 9-12 оказываются жестко зафиксированы. Поэтому не требуется времени для перезарядки паразитных емкостей их истоков при поступлении на вход устройства большого сигнала. При зтом выходной ток устройства, как и в прототипе, по-прежнему линейно зависит от разности входного напряжения.

51524161

Формула изобретенияния частотного диапазона в режиме

большого сигнала, истоки девятого и

Преобразователь напряжения в токдесятого КДП-транзисторов соединены

по авт. св. № 1467745, отличают с истоками соответственно третьего и щ и и с я тем, что, с целью расшире- четвертого МДП-транзисторов.