Множительное устройство Советский патент 1976 года по МПК G06G7/163 

(54) МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для анало- гбвого умножения электрических величин.

Известны множительные устройства, оснбванные на использовании характеристик полевых транзисторов ,1

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является множительное/ устройство, содержащее элемент с переменным коэффициентом передачи, выполненный на полевом транзисторе, источники входного сигнала постоянно1Х) и переменного тока, разделительные конденсаторы, резисторы и источники питания 2 .

Однако известные множительныеустройства имеют относительно невысокую точность к малый диапазон работы.

Цель изобретения увеличение точности и расширение диапазона работы устройства.

Для этого в устройство дополнительно вве дены согласующий элемент, выполненный на; биполярном транзисторе, и дифференциальный усилитель тока,, причем исток полевого транвистора подключен к шине нулевого потен- {циала, источник входного сигнала перемен-

ного тока Через согласующий резистор подключен к затвору полевого транзистора, который через суммирующий резистор подключен к шине нулевого потенциала и через резистор обратной связи к стоку полевого транзистора, к которому через входной резистор подключен источник постоянного тока, сток полевого транзистора через соответствующий разделительный конденсатор подключен к эмиттеру биполярного транзистора, который Через резисторсмещения подключен к отрицательной шине источника питания, база биполярного транзистора подключена к шине .. левого потенциала, коллектор биполярного транзистора через соответствующий разделительный конденсатор подключен к дифференциальному операционному усилителю, а также через соотвитствующий входной ; резистор подключен к положительной шине источника , выход дифференциального операционного усилител1Я соединен с выходом устрой п-ва. . ;. . ,

На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого множительного устройства. Множительное устройство сойержят элеУеят с переменным коэффициентом передачи быполнен 1Ый на полевом транзисторе 1, ис4 ток которого подключен к шине нулевого по|тенииала. Сток HjfneBoro транзистора через родной резистор 2/подключен к источнику 0 постояпйогр тока. Затвор полевого транзистора через согларую.щий резистор 4 подключен к источнику входного сигнала переменного тока, через суммирующий резистор б - к шине нулевого ротенциала и через резистор 7 обратной свя ри - к стоку полевого транзистора 1. Сток полевого транзистора через разделительньШ конденсатор 8 подключается к эмиттеру би|полярно11о транзистора 9. -База биполярного | транзистора 9 соединена с шиной нулевого 1 j потенциала, эмиттер - через резистор смед щения 10 - к отрицательной шине, источника питания И, а коллектор через входной резистор 12 подключен к положительной шине источника питания 13 и через раздеяительйый конденсатор 14 подключен к диффереяяиальному усилителю 15 TOKai срезистором обратной связи 16. На выходе дифферен гадального операционного усилителя 15 включен резистор нагрузки 17, Работает множительное устройство следующим образом. Ток стока полевого транзистора; в начальной p 4ичecкoй части описьшается выраженио « i (itCU,.U,), 1где -г удельнай крутизна; UQ- напряженке отсечки; и - напряжение на затворе; . и - напряжение на стоке; - коэффициент. При соответствующей величине резистора 7 переменная сост&вляюшая тока стока линейно-- вависит как от напряжения U,. так и от Uj : -|i Ug-Uc (D Длв уменьшения погрешности выражения 1(1), B6aкэi.iвaeмoй нагрузкюЙ полевой транзистор по переменному току нагружается на Ьходяое сопротивление биполярного транзисгора, включенного по схеме с общей базой. Сигнал, пропорциональный произведению напряжений источников 3 и 5 входного сигнала постоянного и переменного тока, подается н вход дифференциального усилителя тока 15 и усиливается до необходимой величины выход його напряжения. Как показали лабораторные исследования множительное |устройЬтво, вшшолненное на полевом транзисторе с изолированным затво ом к встроенным каналом, обхваченным обатной связью по постоянному току и нагруенным на входное сопротивление биполярноxi транзистора с обшей базой, осуществляет перадию умножения с точностью 1 % в днаfasoHe входных сигналов U,j О - 2в, Ug. -1 1в, 1 т.е. повышается точноегь аботы устройства и расширяется его дина ический диапазон. Формула изобретений Множительное устройство, содержащее элемент с переменным коэффициентом передачи, выполненный на полевом транзисторе, источники входного сигнала постоянного и переменного тока, разделительные конденсагоры, резисторы и источник питания, отличающееся тем, что, с целью уве(шчения точности и расширения диапазона работы устройства, в него дополнительно введены согласующий элемент, вьтолненный на биполярном транзисторе, и диффере шщальный усилитель тока, причем исток полевого транзистора подключен к шине нулевого погенхдиала, источник входного сигнала переменного тока через согласующий резистор подключен к затвору полевого транзистора, который через суммирующий резистор подключен к шине нулевого потенциала и через резистор обратной связи к стоку полевого ргранзистора, к которому через входной реЬистор подключен источник постоянного тока, сток полевого транзистоа через соответствующий разделительный конденсатор подклк ;чен к эмиттеру биполярного транзистора, коггорый через резистор смещения лодключен к (этрицательной шине источника литания, 6%3aj (биполярного транзистора подключена к ишне нулевого потенциала, коллектор биполярного (транзистора через соответствующий разде- пительный конденсатор подключен к дифферен1«иальному операционному усилителю, а также яерез соответствующий входной резистор подключен к положительной щине источника7 пй- jгения,выход дифференциальйого операционного усилителя соединен с выходом ус трои. |Сгва. Источники информации, принятые во внимание при эксяертизе: 1.Гозлинг В, Применение полевьктраизисторов, Энергия, 1970, с. 46-57. 2.Вичев Б. И. Аналоговое устройство на поfteaoM транзисторе с изолированным затвоfiOM. - Измерительная техника , 1971, № 3, 1;. 46 (прототип).