Импульсный преобразователь напряжения в ток Советский патент 1975 года по МПК H03K5/01 

1

Изобретение относится к радиотехнике, а также к автоматике, измерительной и вычислительной технике.

Известны импульсные преобразователи напряжения в ток, содержащие усилитель на канальном транзисторе, затвор которого через конденсатор компенсации ошибки с помощью двух ключевых схем раздельно подключен к истоку входного канального транзистора и к одной щине источника питания, а через третью ключевую схему и смещающий резистор - к другой шине источника питания, и управляющий генератор, выходы которого связаны с управляющими входами ключевых схем.

Недостатком известных преобразователей является большая погрешность, обусловленная малой крутизной транзисторов при малых токах и изменениями напряжения затвор - исток.

Цель изобретения - повыщение точности и расширение динамического диапазона преобразования.

Поставленная цель достигается за счет того, что преобразователь дополнительно снабжен источником смещающего тока, подключенным между токовым выходом усилителя на канальном транзисторе и истоком входного канального транзистора, а также электронным регулятором тока, выполненным на регулирующем транзисторе, нуль-органе на стабилитроне и канальном транзисторе, сток которого через ключевую схему связан с запоминающим конденсатором, подключенным к затвору регулирующего транзистора.

Принципиальная схема предложенного преобразователя показана на чертеже.

Преобразователь напряжения в ток состоит из усилителя 1 на канальном транзисторе 2, конденсатора компенсации ошибки 3, управляющего генератора 4 и источника питания 5. Затвор канального транзистора 2 через конденсатор компенсации ошибки 3 с помощью двух ключевых схем 6 и 7 соответственно подключен к истоку этого транзистора и к

одной из шин источника питания 5. Токовый выход усилителя 1, питаемого источником питания 8, через ключевую схему 9 подключен к нагрузке 10, например к конденсатору. Для компенсации постоянного порогового напряжения затвор - исток канального транзистора 2 служит смещающий резистор 11, подключенный к затвору этого транзистора через ключевую схему 12. Отличительная особенность преобразователя состоит в том, что в нем между токовым выходом усилителя 1 и истоком канального транзистора 2 включен источник смещающего тока 13, состоящий из транзистора 14 и двух стабилитронов 15 и 16. Этот источник

тока смещает характеристику усилителя 1 в зону высокой крутизны даже при небольших входных и выходных токах, благодаря чему повышается точность и расширяется динамический диапазон преобразования. Другая отличительная особенность преобразователя состоит в том, что он содержит электронный регулятор тока 17, выполненный на регулирующем транзисторе 18, нуль-органе на стабилитроне 19 и канальном транзисторе 20, сток которого через ключевую схему 21 связан с запоминающим конденсатором 22, подключенным к затвору регулирующего транзистора 18. Электронный регулятор тока 17 включен между смещающим резистором 11 и щиной источника напряжения 23 и обеспечивает стабилизацию потенциала смещающего резистора 11 на уровне напряжения, равного напряжению затвор-исток канального транзистора 2. Это также способствует повышению точности и расширению динамического диапазона пpeoбpaзoвaнj я. Преобразователь работает следующим образом. В подготовительном такте выходные сигналы управляющего генератора 4 удерживают ключевые схемы 6 и 12 в замкнутом состоянии, а ключевую схему 7 - в разомкнутом. В этом такте на конденсаторе ошибки 3 происходит запоминание напряжения затвор- исток канального транзистора 2. При этом смещающий резистор 11с помощью электронного регулятора тока 17 обеспечивает подпирание затвора до напряжения, равного напряжению исток-затвор канального транзистора 2 в рабочем такте. В подготовительном такте токовый выход усилителя 1 с помощью ключевой схемы отключен от нагрузки 10. В рабочем такте выходные сигналы управляющего генератора 4 удерживают ключевые схемы 6 и 12 в разомкнутом состоянии, а ключевую схему 7 - в замкнутом. В этом такте конденсатор компенсации ошибки 3 включен последовательно с переходом исток-затвор канального транзистора 2, а их напряжения - встречно-последовательно. При этом исток канального транзистора 2 находится под нулевым потенциалом, и входной ток определяется только входным напряжением f/Bx и величиной резистора 24. В рабочем такте токовый выход усилителя 1 с помощью ключевой схемы 9 подключен к нагрузке 10, а ток нагрузки с точностью до весьма малого тока затвора канального транзистора 2 равен входному току. Предмет изобретения Импульсный преобразователь напряжения в ток, содержащий усилитель на канальном транзисторе, затвор которого через конденсатор компенсации ошибки с помощью двух ключевых схем раздельно подключен к истоку входного канального транзистора и к одной шине источника питания, а через третью ключевую схему и смещающий резистор - к другой шине источника питания, и управляющий генератор, выходы которого связаны с управляющими входами ключевых схем, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и расширения динамического диапазона преобразования, он дополнительно снабжен источником смещающего тока, подключенным между токовым выходом упомянутого усилителя и истоком входного канального транзистора, а также электронным регулятором тока, выполненным на регулирующем транзисторе, нуль-органе на стабилитроне и канальном транзисторе, сток которого через ключевую схему связан с запоминающим конденсатором, подключенным к затвору регулирующего транзистора.

2- J