Диодно-транзисторный элемент Советский патент 1978 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к области автоматики- и вычислительной техники, в частности к аналоговой вычислительной технике.г -i Известны диодные элементы 1J, используемые в устройствах автоматики и вычислительной техники для нелинейных преобразований сигнала. Такие;эле менты используются для реализации ку сочно-линейной аппроксимации нелиней ных функциональных зависимостей. Недостатком таких элементов является значительное влияние температуры на точность элемента. Наиболее близким техническим реше нием является диодно-транзисторный элемент, используемый в функциональном преобразователе 2. Такой диодно-транзисторный элемент содержит. транзистор и последовательно соедине ные первый и второй масштабные резис торы, общая точка которых через третий масштабный резистор соединена с источником опорного напряженияf свободный вывод первого масштабного резистора соединен со входом элемента, а свободный вывод второго масштабного резистора через диод соединен с выходом элемента и через компенсирую щий диод - с шиной нулевого потенциа ла. Использование в нем высокоомного источника термозависимого напряжения для компенсации влияния температуры усложняет настройку элемента и, следовательно ухудаязет его технологичность. Поэтому обычно в качестве источника термозависймого напряжения используют операционный усилитель, что усложняет весь функциональный преобразователь и снижает его надежность. Целью изобретения является упрощение диодно-транзисторного элемента. Для этого база транзистора соединена с источником ; термозависимого напряжения, коллектор - с источником коллекторного напряжения, а эмиттер через четвертый масштабный резистор подключен к общей точке первого и второго масштабных резисторов. На фиг. 1 показана схема диоднотранзисторного элемента; на фиг. 2 один из возможных вариантов схемы ис:точника термозависимого напряжения. Диодно-транзисторный элемент содержит транзистор 1 и последовательно соединенные первый и второй масштабные резисторы 2 и 3 общая точка которых через третий масштабный, резистор 4 соединена с источником опорного напряжения 5, свободный вывод первого масштабного резистора соединен со входом 6элемента, а свободный вывод второго масштабного резистора через диод 7 соединен с входом операционного усили теля 8 и через компенсирующий диод 9 - с шиной нулевого потенциала. Кроме этого в состав элемента входит четвертый масштабный резистор 10, источник коллекторного напряжения 11 и HCT04HifK термозависимого напряжения 12, в состав которого входят резисторы 13,14, 15 и два диода 16 и 17. Элемент работает следующим образом При- входном напряжении 11, О диод 7 закрыт, а эмиттерный переход транзистора 1 открыт. Сопротивления резисторов 3 и 10 выбраны намного меньшими, чем резисторов 2 и 4. Поэто му при увеличении входного напряжения напряжение на положительном выводе диода 7 медленно нарастает в соответствии с параметрами делителя напряжения, определяемого, в основном, резис торами 2, 10 и 4 и сопротивлением эмиттерного перехода транзистора 1. При определенном напряжении входного сигнала диод .7 начинает открываться и выходной.ток цепочки нелинейно растет-. Когда диод 7 полностью отпирается, выходной ток растет по линейному закону, причем скорость нарастаНИН тока на этом участке ограничивает резистор 3, При дальнейшем увеличении входного напряжения начинает запирать ся эмиттерный переход транзистора 1, yпpaвляe Ый делителем напряжения, параметры которого определяют, в основном, резисторы 2, 3, IQ, 4 и прямое сопротивление диода 7. Выходной ток сн9ва нарастает понелинейному закону Когда транзистор 1 полностью закрыт, эквивалентная схемг. цепочки совпадает с обычной схемой диодно-резисторной цепочки с. кусочно-линейной аппроксимацией , причем выходной ток теперь зависит от входного напряжения линейно. Если при некоторых значениях входного напряжения напряжение на диоде 7слишком велико и может вызвать заме ный обратный ток, то для подавления сигнала обратной полярности, как обыч но, между положительным выводом диода и землей может быть включен компен сирующий диод 9. Изменяя полярность диодов, тип про водимости транзистора и знак опорного напряжения, можно, как известно, аппроксимировать произвольные заданные функции. Для компенсации температурной порешности на базу транзистора 1 податся термозависимое напряжение ff-t). но должно линейно зависеть от темпеатуры окружающей среды и равняться умме изменений от температуры падеий напряжения на диоде 7 и эмиттером переходе транзистора 1. Применение транзистора 1 позволяет уменьшить потребление тока и мощности, увеличить опустимое выходное сопротивление источника термозависимого напряжения в /3 раз, (где /® - коэффициент усиления по току транзистора). Это .позволяет уменьшить взаимовлияние цепочек при настройке функционального преобразрватёля и использовать при этом очень простые источники термозависимого напряжения, например по схеме фиг.2, В том случае, когда желательно полностью исключить взаимовлияние цепочек при настройке, например, при реализации функционального преобразователя в микроэлектронном исполнении, можно кйждую цепочку питать от отдельного источника термозависимого напряжения, что в данном случае допустимо ввиду простоты схемы и малого потребления мощности этими источниками. Формула изобретения Диодно-транзисторный элемент, содержащий транзистор и последовательно соединенные первый и второй Мс1сштабные резисторы, общая точка которых через третий масштабный резистор соединена с источником опорного напряже™ ния, .свободный вывод первого масштабного резистора соединен со входом элемента, а свободный вывод второго масштабного резистора через диод соеди- нен с выходом элемента и через компенсирующий диод - с шиной нулевого потенциала, отличающийс я тем, что, с целью упрощения, в нем база транзистора соединена с источником термозависимого напряжения, коллектор- с источником коллекторного напряжения, а экиттер через четвертый масштабный резистор подключён к общей точке первого и вт.Ьрого масштабных резисторов , Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Авторское свидетельство СССР № 256385, кл. 06 Q 7/26, 1969, 2.Авторское свидетельство СССР № 254212, кл. q 06 Cf 7/26, 1969,

#Гт)

L-f