Устройство для моделирования полупроводникового элемента Советский патент 1978 года по МПК G06G7/62 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может найти применение при внапизе поведения радиоэпектронных схем в условиях воздействия различных дестабилизирующих факторов, например, воздействия температуры.

Известно устройство моделирования транзисторов, содержащее резисторы для моделирования пассивных элементов, генераторы напряжений для моделирования независимых источников теплевого тока коллектора и напряженка эмиттер-база эквивалентной схемы, усилители l.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для моделирования полупроводникового элемента, содержащее генератор напряжения и генератор тока 2j.

Недостатком этих устройств является невысокая точность моделирования.

Целью изобретения является повышение точности моделирования.

Цель достигается тем, что в устройство введены операционные усилители, делитель напряжения и транзисторы, база

ОДНОГО из которых по. к неинвертирующим входам операционных усилителей, первый :;з которых охвачен единичной обратной связью, а обратную связь второго операционного усилнт&ля включен делитель напршкекия, база другого транзистора соединена с инвертирующим входом второго глерационного усилителя, выходы операционных усилителей подключены к соответствующим входам генератора тока, выход которого через генератор напряжения соединен с коллекторами транзисторов, эмиттеры которых объединены, а генератор тока выполнен на транзисторе, к базе которого.подключен выход преобразователя напр51жение-ток.

На чертеже премсг ваена функциональная схема устройсг:-а,

Устройство содержит транзисторы 1,2 операционных усилите лай (ОУ) 3 и 4, делителя напряжения, генератора тока, состоящего из выходного транзистора, к базе которого подключен выход преобразователя напряжение-ток, генератора 7 напряжения.

Входной сигнал поступает на базу транзистора 1, соединенную с неинвертирукндимн входами операционных усилитепей 3 и 4. Коппектор и эмиттер транзистор а 1 соединены с соответствующими

эпектродами транзистора 2, подобранного таким образом, что характеристики обоих транзисторов имеют минимальное отличие от реального транзистора.

База транзистсфа 2 подключена к

инвертирующему входу операционного уснлитепя 3 и через делите ль 5 напряжения - к выходу этого ОУ. Операционный усипнтель 4 охвачен единичной отрицательной сЙратной связью. Выходы обоих ОУ ссждинены с сос(тветстБующими инвертирующим и неинвертирующим входами генератора тока. Так как входное сопротивление ОУ 3 и 4 велико, вхошюй ток подностью потечет в базу транзистора 1 и вызовет на его базо-эыиттерно перехо/ш падение напряжения, соответст вующее входной характеристике транзистора.

Это напряжение через ОУ 4, охваченньЕЙ единичной обратнс связью, подается на инвертирующий вход генератора тока и, усиливаясь операционным усилителем 3, создает 1чж в базе транзистора 2. Благодаря большому коэффициенту усиления ОУ 3 напряжение на его инвертирующем входе будат равно падению напряжения на входном базо-эмиттерном перехода, н, следоватешано, в базу транзистора 2 пойдет ток равный входному току.

Так как базовь ток транзистора 2 идет через депнтепь 5 напряжения, то потенциал неинверт укшего, входа генератора в тока будет отличаться от потенциала ннвертируккаего входа на величину падения напряЕжения на депитеде 5 напряжения Таким оО}аэсж1 выходной ток генератора тока будет пропорционагеен вечине входного тока и онновременно вел чине выставленного сопротивгаення делителя 5 напряжения.

Так как в качестве генератора тока используется транзистор, к базе которого подключен выход преобразователя напряжение-ток, то выходная характеристик модели будет определяться выходной характеристикой этого транзистора и не будет зависеть от величины сопротивле ния делителя ,5 напряжения.

Благодаря генератору 7, потенциалкол- лекторов транзисторов 1 и 2 будет равен noTeHUHafjy на выходе генератора тока.

т. е. на коллекторе транзистора, используемого в генераторе тока.

При использовании устройства в качестве базы модели берут базу транзистора 1, коллектором модели служит генератора 6 тока, а эмиттером служит точка соединения эмиттеров всех транзисторов. Таким образом входные и выходные характеристики модели определяются характеристиками транзисторов и не измен51ются при изменении сопротивления делителя 5 напряжения, который задает коэффициент передачи тока модели

Ус1ройство может найти применение при иссдадовании поведения радиоэлектронных схем под действием различных дестабилизирующих факторов. Благодаря-, повышенной точности моделирования входнс и выхоШюй характеристик и возможности изменения коэффициента передачи тока без изменения этих характеристик расщиряегся номенклатура исследуемых радиоэлектронных схем, появлается возможность исследовать нелинейные схемы.

Формула изобретения

1.Устройство для моделирования полупроводникового элемента, содержащее генератор напряжения и генератор тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования в него введены операционные усилители, делитель напряжения и транзисторы, база одного из которых подключена к не инвертирующим входам операционных усилителей, первый из которых охвачен единичной обратной связью, в обратную связь второго операционного усилителя делитель напряжения, база щзугого транзистора соединена с инвертирукяцим входом операционного усилителя, выходы операционных усилителей подключены к соответствукяцим входам генератора тока, выход которого через генератор напряжения соединен с коллекторами транзисторов, эмиттеры которых объединены.

2.Устройство по п. 1, отлича щ е е с я тем, что генератор тока выполнен на транзисторе, к базе которого подключен выход преобразователя напряжение-ток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР N827O353,Kn. G 06 Q 7/62, 1968.

2.Степаненко М. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем.М., Энергия, 1973, с. 2О9-214.