Функциональный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G06G7/26 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

I

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и информационно-измерительных приборах.

Известен функциональный нреобразователь, работающий по принципу кусочнолинейной аппроксимации, содержащий делитель входного напряжения и параллельно включенные аппроксимирующие ячейки, включенные по схеме эмитторного повторителя tl .

Недостатком этого преобразователя является сложность конструкции и низкая точность.

Наиболее близким по техническому решению к предложенному является функ- шюнальный преобразователь , содержащий делитель напряжения на двух последовательно соединенных резисторах и п параллельно включенных аппроксимирукхцих транзисторных ячеек, каждая из которых включает в себя ,;МДП-транзистор и два потенциометра 12 Недостатком такого преобразователя является наличие двух погрешностей : одна из них возникает за счет изменения порогового напряжения МДП-тран зисторов при значительных изменениях температуры окружающей среды, а вторая объясняется эффектом старения МДП-транзисторов при длительной непрерывной эксплуатации устройства.

Цель изобретения - повышение точ10ности функционального преобразователя при значительных колебаниях температуры окружающей среды и при изменении параметров МДП-транзисторов за счет старения.

)5

Поставленная цель дост1тгается тем, что в функциональный преобразователь, содержащий п параллельно включенных , аппроксимирующих ячеек, каждая из которых включает в себя два потеншгомет20ра и МДП-транзистор, исток и подложка которого соединены с входом преобразователя, затвор - с подвияшым контактом первого потенциометра, подключенного 1лани уГ нег1Ол1Вй ;аплм контактом к иинг (жориого напряжения, сток - с однкк-г 1еполви :ным кпитактом нгорого потен 1,щометра, другой непопвюкнын и подвкж 11Ь1Й контакты которого соединены с вЫ ход ом фу нк шюна п ьн ог о гфе об разова тепгг и с общим выводом делителя напряжени на двух последовательно соединенных р.зисторак, свободный вывод первого резистора являетси входом преобразователи, свободный вывод второго резистора соединен с шиной нулевого потекщ-юла. введены компенсирующий МДП тран зистор и два дополнительных потеН ниометра, причем сток компенсирующег МДП-транзистора соединен с вторъты неподБИЖ1-Ш1м контактом isepBoro потен1шометра всех аппроксимируюхгшх и с одним неподвижным li ПОДВИ ШЫЙ контактом первого дополнительного потеншюметра, затвор компенсирующего МДП-транзистора соединен с подвилшым контактом второго дополнительного потенш1ометра, один неподвияап пл контакт которого соединен с шиной, опорного напряжения, а другой неподвижный контакт второго и первого допопнителькых потенциометров, и.сток и подложка ком пенснрующего МДП-транзистора соединепы с шГШой нулевого потенциала. На чертеже представлена функционального преобразователя. Функциональный преобразователь держит делитель напряжения на первом и втором 2 резисторах, п аппроксими™ рующук ячеек 3 З.., j каждая из кото™ рых, включает в себя МДП™транзистор 4 ,, 4, первый потен1тиометр Оур-S)-, и второй потенциометр ,, .компен- скруюший МДП-транзистор 7, первый цополнвтельный потенадометр 8 н второй дополнительный потенциометр 9,Фуьшционапьный преобразователь работает следующим образом. При нулевом входном напря хении МДП-транзисторы , совмещающи функции пороговых элементов и ключей, .закрыты и выходное напряжение фла1К1Ш напьного преобразователя определяется соотношением резисторов 1 и 2, При достижении входным напряжение заданных хзначений МДП-транзисторы 4, -4 открываются и подключают вто рые потенциометры 6 - 6 параллельно раэистору 1. Пороги срабатывания МДП транзисторов 4 ™ 4 задаются с помощ первых потенциометров 5 - 5. Подобрав соответствующим образом пороги срабатьп апия МДП транзисторов 54 4/|-4j, и сопротив1 ения вто;.)ых иогенШ-ro reтpoв 6,6;, которые эпределяк1Т крутизну выходного напряжения преобразователя, можно обеспечить воспро- иеведение определенной функшш с заданной точностью При колебаниях температуры окружаю-щей средь или BcaeactBHe процессов старения изменяется напряжение сраба- тывания МДП-транзисторов 4„. По этим же причинам происходит и изме- нение сопротивления сток-исток компенсирующего МДП-транзистора 7, Это вызывает изменение величины падения опорного напряжен ш на первых потен - иометрах 5 5,, а следовательно, и величины напряжения, прикладываемого .-с затворам МДП-транзисторов. Это позволяет компенсировать изменеШ1е пороговых напряжений аппроксимирующих транзисторных ячеек 3-3 за счет температуры и старения. Первый дополнительный потенциометр 8, включенный шараллельно) компенси- рующему МДП-транзкстору 7, сл:/ж1 т для установки рабочей точки этого тран.зистора. Второй дополнительный потенциометр 9, включенный в цепь управления потен.шалом затвора, служит для выбора скорости изменения порогового напряжения на затворах МДП-транзис торов . Предложенный функштопальный преобразователь отличается высокой точностью при значительных колебаниях температуры окружающей среды и при изменении параметров транзисторов за счет старения. Фор .; , ;i а изобретения Функциональный преобразователь, содерж.ащий т; параллельно включенных аппроксимирующих ячеек, каждая из которых -зкпючает в себя два потенциометра и МОП--транзистор; исток и подлэхжа :,:оторого соединены с входом преобразователя, затвор™ с подвижным контактом первого потенциометра, подключенного одним неподвижным контактом к шине опорного напряжения, сток с одним неподвижным контактом второго потенциометра, другой неподвижный и подвиясный контакты которого соединены с вькодом функционального преобразователя и с общим вьтодом делителя напря- лфния на двух последовательно соединенных резисторах, свободный вывод перво резистора является входом преобразователя, свободный вывод второго резистор соединен с шиной нулевого потенЩ1ала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при значительных колебаниях температуры окружающей среды и при изменении темпе- : ратуры параметров МДП-транзисторов за счет старения, в него введены компе сирующий МДП-траизистор и два дополнительных потенциометра, причем сток ко1угаенсирующего МДП-транзистора соединен с вторым неподвижным контактом первого потенциометра всех аппроксимирующих ячеёй с одним не подвижным и подвижным контактами первого дополнительного потенциометра. затвор компенсирующего МДП-транзистора соединен с, подвижным контактом второго дополнительното потеншгометра, один неподвижный контакт которого соединен с шиной опорного напряжения, а другой неподвижный контакт второго и первого дополнительных потенциомепров, исток и подложка компенсирующего МДП-транзистора соединены с шиной нулевого потенциала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 296121, кл. G O6Q 7/26, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 642726, кл. G 065 7/26, 1979 (прототип).