Конвертор "напряжение-ток Советский патент 1981 года по МПК H03H11/08 

(54) КОНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЕ-ТОК

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться з вы сокодобротных гираторных фильтрах.

Известен конвертор напряжение-то содержаний параллельно-балансный каскад на транзисторах с двумя противофазными токовыми выходами, два эмиттерных повторителя выходы которых соединены с соответствующими входами параллельно-балансного каскада, и два генератора тока, включеных в коллекторных цепях транзисторов параллель-но-балансного каскада С1.

Однако данный конвертор имеет сравнительно неболычие значения входного и выходного сопротивлений, что снижает точность преобразования.

Цель изобретения - повыгчение точности.

Для достижения этой цели в конвертор напряжение-ток, содержащий параллельно-балансный каскад на транзисторах с двумя противофазными токовыми выходами, два эмиттерных повторителяj выходы которых соединены с соответствующими входами параллельно-балансного каскада, и два генератора тока, включенных

в коллекторных цепях транзисторов параллельно-балансного каскада, введены два дополнительных транзистора, переходы эмиттер-база которых подключены параллельно переходам коллектор-база соответствующих транзисторов параллельно-балансного каскада, а коллекторы подключены к нагрузке, при этом коллекторы тран0зисторов эмиттерных повторителей подключены к генераторам тока, а между коллекторами транзисторов параллельно-балансного каскада и генераторами тока включены согла5сующие двухполюсники.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Конвертор напряжение-ток содержит

0 параллельно-балансный каскад на транзисторах 1 и 2, два эмиттерных повторителя, выполненные на тоанзисторах 3 и 4, два генератора 5 и б тока, два дополнительных транзис5тора 7 и 8, согласующие двухполюсники 9 и 10.

Устройство работает следующим образом.

Известно, что входное сопротивление Rf,xH3BecTHoro конвертора не мо0

жет uHtb лучше, чем

. MOM,

(1)

где выходная проводимость транзистора 3 или 4 входного эмиттерного повторителя в схеме с общей базой. Аналогично выходное сопротивление КцщИЗвестного конвертора всегда не выше, чем

См, (2)

где hj - h - параметры транзисторо параллельно-баласного каскада в схеме с общей базой.

Введение транзисторов 7 и 8- улучшает одновременно входное и выход, ное RBX и. Ка{,(хсопротивления на несколько порядков.

Для расчета Нвц схеме необходимо положить равн.лгда нулю напряжение сигнала Uc и все прирав(ения токов правой части конвертора (ig ), где IS - ток базы соответствующего транзистора. По опреяелеяюо иеыл Транзистор 7 работает в режиме, близ ком,к режиму измерения выходной проводимости схеме с общей базой. Поэтому при изменении выходного напряжения на величину ие базовый ток транзистора 7 получает приршцение

(4)

K aaSy Все приращение 5 к поступает Б эмиттер транзистора 3. Следовательно, базовый ток транзистора 3 изменяется на величину

15() IK () 2157 вмх, (5)

Bi

где ,99-0 ,999 - коэффициент

усиле 1ия тока в схеме с общей базой Jb- коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером.

Учитывая, что входное сопротивление параллельно-балансного каскада значительно превы1иает входное сопротивление транзистора 3 со стороны эмиттера, на основании первого закона Кирхгофа можно найти .

(6)

io 15з (1- 3 225/ вых.

Из сравнения выходной проводимости известного устройства с полученным выражением следует, что выход ная проводимость предложенного устройства на один-два порядка меньше, чем у известного конвертора, т.е.

YBb,X Wl- 3)2a5,10 СМ (7)

Для оценки входного сопротивления RBX рассмотрим правую часть схемы и подадим на вход 11 напряжение и.

. Напряжение Uc с коэффициентом передачи К ««1 передается на выход ,сэмиттерного повторителя 4; а затем в его коллекторную цепь. Вследствие этого напряжение коллектор-база эмиттерного повторителя практически не изменяется под действием сигнала n И, следовательно, влиянием сопротивления его коллекторного перехода г на RBXможно пренебречь.

Под действием U с получает приращение эмиттерный ток транзисторов 1 и 2 5

Uo

77 771 id4tRi Ri 8)

Q где b,-j входные сопротивления транзисторов 1 и 2 в схеме с общей базой, .RJ и R-j, - сопротивления резисторов

12 и 13.

Это вызывает изменение тока базы 5 транзисторов 2 и 8, тока эмиттера транзистора 4.

где jSj, J3g 1 - коэффициенты усиления по току транзисторов 2 и 8 в схеме с общим эмиттером.

С учетом (85 - (11) входное сопротивление конвертора можно оценить по следующей формуле

BX (h ,1СГ,+-Кд л-Ri)j

(12)

}i--

где

(е

В качестве транзисторов 1 и 2 и 3 и 4 15 предлагаемом устройстве можно применить так называемые транзисторы Суппер-р, имеющиер 10 и допускающие длительную эксплуатацию только при малых напряжениях коллектор-база ,

В предложенном корверторе последнее условие выполняется, т.е. входное сопротивление (12) конвертора может достигать значений .

Таким образом, данное устройство значительно превосходит известные 5-5, «;J-L .-l52+l5

по точности преобразования напряжения в ток, однозначно связанной с входным и выходным сопротивлениями. Применение конвертора в гираторных фильтрах позволяет создавать высокодобротные селективные цепи с расширенным частотным диапазоном применения.

Ф,рмула изобретения

Корветор напряжение-ток, содержащий параллельно-балансный каскад на транзисторах с двумя противофазными токовыми выходами, два; эмиттерных повторителя, выходы чкоторьах соединены с соответствующими входами параллельно-балансного каскада, и два генератора тока, включенных в коллекторных цепях транзисторов параллельно-балансного каскада, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, введены два дополнительных транзистора, переходы эмиттер-база которых подключены параллельно переходам коллектор-база соответствующих транзисторов параллельно-балансного каскада, а коллекторы подключены к нагрузке, при этом коллекторы транзисторов эмиттерных .повторителей подключены к генераторам тока, а между коллекторами транзисторов параллельно-балансного каскада и генераторами.тока включены согласующие двухполюсники.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 497713, кл. Н 03 Н 7/44, 1973 (прототип).