Управляемое резистивное устройство Советский патент 1990 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к устройствам с регулируемой проводимостью и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

1|ель изобретения - повышение точности работы.

На чертеже показана функциональная схема управляемого резнегив юг о устройства.

Устройство содержит первую и вторую информационные шины 1 и 2, вход управляющего напряжения 3, вход опорного напряжения 4, фазоинвертор 5, с первого по третий сумматоры 6-8, первый и второй операционные усилители 9 и 10, с первого по пятый токо- зйдающие резисторы 11-15, с первого по третий полевые транзисторы 16-18, с первого по четвертый повторители 19 - 22 напряжения, третий операционный усилитель 23, первый и второй масштабные резисторы 2k и 25, четвертый операционный усилитель 26, с третьего по шестой масштабные резисторы 27-30, пятый операционный усилитель 31, с седьмого по девятый масштабные резисторы 32-3, шестой операционный усилитель 35, с десятого по двенадцатый масштабные резисторы 36-38, шину нулевого потенциала 39.

Управляемое резистивное устройство работает следующим образом.

Пусть напряжение на первой информационной шине 1 относительно шины нулевого потенциала U, а напряжение на второй информационной шине 2 относительно шины нулевого потенциала

39 - U4. .

Применение первого и второго ПОВТО рителей напряжения 19 и 20, обладающих высокими входными сопротивлениями позволяет исключить шунтирующее действие элементов схемы первого сумматора 6 и фазоинвертора 5, что приводит к повышению сопротивления устройства, и получить на выходе первого повторителя 19 напряжение U2, относительно шины нулевого потенциала 39 а на выходе второго повторителя 20 напряже- ния напряжение U относительно шины 39 нулевого потенциала.

Если выбрать равные сопротивления первого и второго масштабных резисторов 24 и 25 между собой, третьего и четвертого масштабных резисторов 27 и 28 между собой, пятого и шестого масштабных резисторов 29 и 30 между собой, то на выходе первого сумматооа

6 получается напряжение, пропорциональное входному, не превышающее максимально допустимое напряжение третьего полевого транзистора 18.

Из-за наличия отрицательной связи в схеме, собранной на втором операционном усилителе 10, напряжение на его инвертирующем входе относительно шины 39 нулевого потенциала устанавливается равным напряжению на его неинвертирующем входе.

Сопротивление канала второго полевого транзистора 17 равно отношению произведения величины опорного напряжения с входа 4 на сопротивление пятого токозадающего резистора 15 к разности между управляющим напояжением с входа 3 и опорным напряжением с входа 4.

Сопротивление канала третьего полевого транзистора 18 равно сопротивлению канала второго полевого транзистора 17. Равенство сопротивлений обеспечивается идентичностью характеристик полевых транзисторов.

Напряжение с выхода первого сумматора 6 и напряжение с выхода первого повторителя 20 напряжений прикладывается к делителю напряжения, состоящему из второго токозадающего резистора 12 и канала третьего полевого тразистора 18.

I

Применение третьего повторителя

21напряжения, обладающего высоким входным сопротивлением, позволяет исключить ответвление тока с делителя напряжения в постороннюю цепь третьего токозадающего резистора 13 и шунтирование сопротивления канала третьего полевого транзистора 18, Это приводит к повышению точности задания сопротивления устройства.

Из-за наличия отрицательной обратной связи в схеме, собранной на первом операционном усилителе 9,напряжение на его инвертирующем входе относительно шины 39 нулевого потенциала устанавливается равным напряжению на его неинвертирующем входе.

Первый операционной усилитель 9 путем изменения напряжения на затворе первого полевого транзистора 16 изменяет сопротивление канала сток-исток

На выходе четвертого повторителя

22напряжения формируется напряжение, равное напряжению на его входе, которое в свою очередь поддерживается первым операционным усилителем 9.

Использование четвертого повторителя 22 напряжения, обладающего боль: шим входным сопротивлением позволяет исключить ответвление тока из цепи, состоящей из первого полевого транзистора 16 и первого токозадающего резистора 11.

Эквивалентное сопротивление между первой и второй информационными шинами 1 и 2 устройства зависит и регулируется управляющим напряжением с входа 3 о Управляемое резистивное устройство может работать в цепи, не имеющей соединения с шиной нулевого потенциала, обладает широким диапазоном зада- 2Q венно входами опорного напряжения и

ваемых границ регулирования сопротивления.

Формула изобретения

Управляемое резистивное устройство, содержащее первый, второй и тре- . тий сумматоры, первый и второй операционные усилители, первую, вторую и третью управляемые проводимости, выполненные соответственно на первом, втором и третьем полевых транзисторах, первый, второй, третий, четвертый и пятый токозздающие резисторы, фазоинвертор, выход первого операционного усилителя соединен с затвором первого полевого транзистора, к истоку которого подключен первый вывод первого токозадающего резистора, второй вывод которого соединен с первой информационной шиной устройства, вторая информационная шина которого соединена со стоком первого полевого транзистора, к выходу первого сумматора подключен первый вывод второго токозадающего резистора, к инвертирующему входу первого операционного

управляющего напряжения устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, в него введены первый, второй, третий

25 и четвертый повторители напряжения, входы первого и второго повторителей напряжения соединены соответственно первой и второй информационными шина ми устройства, выход первого повтори

30 теля напряжения соединен с входом фа зоинвертора, с истоками второго и третьего полевых транзисторов и с не инвертирующим входом первого операци онного усилителя, выход, второго торителя напряжения подключен к второму входу первого сумматора, сток третьего полевого транзистора соединен с вторым выводом второго токозадающего резистора и.с входом третье40 го повторителя напряжения, выход которого подключен к второму выводу третьего токозадающего резистора, ис ток первого полевого транзистора со единен с входом четвертого повторите

45 ля напряжения, выход которого подклю чен к второму выводу четвертого roko «задающего резистора.

усилителя подключены первые выводы третьего и четвертого токозадающих резисторов, к инвертирующему входу второго операционного усилителя подключены первый вывод пятого токозадающего резистора и сток второго полевого транзистора, затвор которого соединен с затвором третьего полевого

транзистора и с выходом второго операционного усилителя, к неинвертирующему входу которого подключен выход второго сумматора, выход третьего сумматора соединен с вторым выводом пя5 тоср токозадающего резистора, выход фазоинвертора соединен с первыми входами первого, второго и третьего сумматоров, вторые входы второго и третьего сумматоров, являются соответступравляющего напряжения устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, в него введены первый, второй, третий

и четвертый повторители напряжения, входы первого и второго повторителей напряжения соединены соответственно первой и второй информационными шинами устройства, выход первого повторителя напряжения соединен с входом фазоинвертора, с истоками второго и третьего полевых транзисторов и с неинвертирующим входом первого операционного усилителя, выход, второго повторителя напряжения подключен к второму входу первого сумматора, сток третьего полевого транзистора соединен с вторым выводом второго токозадающего резистора и.с входом третьего повторителя напряжения, выход ко. торого подключен к второму выводу третьего токозадающего резистора, исток первого полевого транзистора соединен с входом четвертого повторителя напряжения, выход которого подключен к второму выводу четвертого roko «задающего резистора.

Изобретение относится к устройствам с регулируемой проводимостью и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности работы. Управляемое резистивное устройство содержит первую и вторую информационные шины 1 и 2, входы 3 и 4 управляющего и опорного напряжений, фазоинвертор 5, с первого по третий сумматоры 6...8, первый и второй операционные усилители 9 и 10, с первого по пятый токозадающие резисторы 11...15, с первого по третий полевые транзисторы 16...18, с первого по четвертый повторители напряжения 19...22. Фазоинвертор 5 и сумматоры 6, 7, 8 выполнены на операционном усилителе и масштабных резисторах. Работа устройства основана на регулировании сопротивления канала сток-исток первого полевого транзистора 16 в зависимости от величины управляющего напряжения со входа 3. 1 ил.