Устройство для воспроизведения нечетных функций Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ НЕЧЕТНЫХ ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной и измерительной техники и предназначено для воспроизведения нечетных функций вид Г kx X -kx X Известны устройства для воспроизведения нечетных функций ГП, постро енные на диодах и с габилитронах. Для пассивных аппроксимирующих схем хара терна методическая погрешность от форм кривой, которая уменьшается, но не устраняется с увеличением числа аппроксимируюпщх участков. Однако с увеличением числа аппроксимирующих участков значительно возрастает число элементов схемы. Активные аппроксимирующие схемы ,имеют эти же недостатки, это снижает точность работы устройств воспроизведения нечетных функций отличаются малой точностью. Можно уменьшить погрешность за счет увеличения числа элементов и усложнения схемы. Из известных устройств для воспроизведения нечетных функций наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство Г2, содержащее два полевых транзистора, три резистора, стабилитрон, усилитель постоянного тока СЛ1Т), состоящий из операционного усилителя и резистора, и источник опорного напря жения. Вход УПТ соединен с блоком квадратичной зависимости, который выполнен в виде параллельного соединения двух полевых транзисторов МОП-структуры с Р-индуцированным каналом, стабилитрона, подключенного анодом к затвору, а катодом - к стоку первого полевого транзистора, соединеннбго с затвором первого полевого транзистора и с источником опорного напряжения, второго и третьего резисторов.

подключенных к затвору второго полевого транзистора.

Выходное напряжение Eaj,(y решающего усилителя, на вход которого подключен квадратичный преобразователь, имеет вид а -1 V,,f , ., где RQ., - резистор в обратной связи решающего усилителя. Предполагается, что К К. Чтобы обеспечить равенство К К необходимо использовать два согласованных по параметрам полевых транзис тора, а стабилитрон должен иметь напряжение стабилизации, равное напряжению отсечки первого полевого транзистора.. Различие параметров полевых транзисторов и несогласованность напряжения стабилитрона с напряжением от- сечки первого полевого транзистора являются источником пагрешности этог устройства. Целью изобретения является повыше ние точности преобразования. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее полевой транзистор, стоком соединенный со входом усилителя постоянного тока, введены вьшрямитель и сумматор. Исто полевого транзистора через вьтрямитель подключен к первому входу сумма тора, второй вход которого соединен с шиной опорного напряжения, а выход - с затвором полевого транзистор На чертеже представлена принципиальная схема устройства для воспроиз веденил нечетных функций. Устройство содержит выпрямитель I, сумматор 2, полевой транзистор 3 УПТ, состоящий из резистора 4 и опер ционного усилителя 5. Транзистор 3 стоком соединен со входом УПТ, а истоком через вьтрямитель 1-е сумматором 2, ко второму входу которого подключена шина опорного напряжения Выход сумматора соединен с затвором полевого транзистора. Устройство работает следующим образом. Для транзисторе 3 вольт-амперная характеристика описывается выражени .

1 - ток стока;

GQ - проводимость открытого канала V

и инапряжение затвор-исток; Uc..напряжение сток-исток; Uo напряжение отсечки. Выпрямитель имеет следующую переаточную характеристику: О, при. и gx О, вык йыпр вь.к выпРГ ЪЫУ Р« UBX О - выходное напряжение ЪЬГЦ. вЫПР выпрямителя. Положительное напряжение U0x тупает на исток транзистора 3, том из выражения 4 следует вЬ1ПР 8blxs де U0j,,y« - .выходное напряжение сумматора ; - напряжение опорного источUa 7 О, ника при ug :Э.М - OR вх При данной полярности UBX для тока стока транзистора 3 из выражений (3) и (5) получим следующее выражение: при выполнении условия U,, U J с- luo w следовательно (if,,| . При отрицательном и 9 ток стока изменяет свое направление, а исток и сток меняются местами, так как наименование омических контактов полевого транзистора определяется направлением движения основных носителей. При этом тот контакт, от которого движутся основные носители, является истоком, а тот, к которому движутся стоком. При и g с О выпрямитель пропускает отрицательное напряжение Ug ивыха UOP - и из.,, (7) UC.H и ex(8) в результате из выражения (З), (7) (8) получим (Uo-Uon U6x)Uex,

так как у нас по условию U

1

U0K1

с luo

Ч ftftix следов а тель но, чит

J при и 0х о К 71тг«ос 6ых ftx при Ugv О т.е. получили выражение типа () В данном устройстве использовано свойство обратимости полевых транзисторов. Единственным фактором, влня1ощи на асимметрию нормальных и обратных характеристик полевого транзистора являются конструктивно-технологические различия областей стока и истока Повысить симметричность характеристики можно путем интегрального ис ,полнения устройства. В устройстве для получения нечетной функции при положительном и отрицательном входных напряжениях используется один полевой транзистор. Это повышает точность преобразования, так как устраняется влия1ше разброса параметров полевых- транзисторов. Также отпадает необходатость в подстроеч ных элементах для согласования режимов работы транзисторов. Устройство для воспроизведения не8796046

четных функций было опробовано на . действующем макете. Погрешность преобразования не превышала 0,2%, в то время как в известном устройстве без 5 специального подбора полевых транзисторов погрешность преобразования может превышать 20%. Формула изобретения Устройство для воспроизведения нечетных функций, содержащее полевой транзистор, стоком соединенный со входом усилителя постоянного тока, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены выпрямитель и сумматор, при этом исток полевого транзистора через выпрямитель пoдкJвoчен к первому входу сумматора, второй вход которого соединён с шиной опорного напряжения, а выход - с затвором полевого транзистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Волгин П.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. М., Советское радио, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР №354425, кл. G 06 G 7/26, 1969 (прото тип) .

УА -О

Г