SU1105904A1

SU1105904A1 - Устройство дл возведени в квадрат

Info

Publication number: SU1105904A1
Application number: SU833530605A
Authority: SU
Inventors: Александр Семенович Делец
Original assignee: Главная Астрономическая Обсерватория Ан Усср
Priority date: 1983-01-06
Filing date: 1983-01-06
Publication date: 1984-07-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КВАДРАТ, содержащее нелинейный элемент , выполненный на полевом транзисторе , дифференциальный операционный усилитель, в цепь отрицательной обратной св зи которого включен первый масштабный резистор, выход дифференциального операционного усилител вл етс выходом устройства, инвертирующий вход дифференциального операционного усилител подключен к стоку полевого транзистора , исток которого подключен к шине нулевого потенциала, и через второй масштабный резистор - к вхсду устройства, подключенному к первому выводу резисторного делител напр жени , второй выёод которого подключен к шине нулевого потенциала, средний вывод, резисторного делител напр жени подключен к неинвертирующему входу дифференциального операционного усилител , отличающеес тем, чтот с целью повышени точности воспроизведени квадратичной зависис мости, затвор полевого транзистора подключен к шине нулевого потенциала ел со р 1йь

Description

Изобретение относитс к измерительной и аналоговой вычислительной технике и предназначено дл возведени в квадрат электрических сигналов Известно устройство дл возведени в квадрат, содержащее операционный усилитель, выход которого вл етс выходом устройства пару согласованных полевых транзисторов, затворы которых соединены, балансировочный резистор, включенный между неинвертирующим входом операционного усилител и шиной нулевого потенциала устройства, исток первого полевого транзистора пары соединен с инвер тирующим входом, а сток - с выходом операционного усилител , исток второ го полевого транзистора пары соединен с его затвором и вл етс входом устройства, а сток соединен с инвертирующим входом операционного усилител .13Недостатком этого устройства вл етс несоблюдение квадратичной зависимости выходного сигнала от входного . Наиболее -близким к предлагаемому по технической сущности вл етс уст ройство дл возведени в квадрат, со держащее нелинейный элемент/ выполненный на полевом транзисторе, диффе рейциальный операционный усилитель/ в цепь отрицательной обратной св зи которого включен первый масштабный резистор, выход дифференциального операционного усилител вл етс выходом устройства, инвертирующий вход дифференциального операционного усилител подключен к стоку полевого , транзистора, исток которого подключен к шине нулевого потенциала и через второй масштабный резистор к входу устройства, подключенному к первому выводу ревисторного делител напр жени , второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала средний вывод резисторного делител напр жени подключен к неинвертирующ му входу дифференциального операцион ного усилител 2. Недостатком данного устройства вл етс низка точность работы. Цель изобретени - повышение точ ностй воспроизведени квадратичной зависимости. Поставленна цель достигаетс теЛ что в устройстве, содержащем нелинейный элемент/ выполненный на полевом транзисторе, дифференциальный операционный усилитель/ в цепь отрицательной обратной св зи которого включен первый масштабный резистор, выход дифференциального операционного усилител вл етс выходом устрой ства, инвертирующий вход дифференциального операционного усилител подключен к стоку полевого транзистора, .исток которого подключен к шине нуле вого потенциала/ и через второй масштабный резистор - к входу устройства/ подключенному к первому выводу резисторного делител напр жени / второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, средний вывод резисторного делител напр жени подключен к неинвертирующему входу дифференциального операционного усилител , дополнительно затвор полевого транзистора подключен к шине нулевого потенциала. На чертеже представлена схема устройства дл возведени в квадрат. Устройство дл возведени в квадрат содержит нелинейный элемент 1/ дифференциальный операционный усилитель 2, первый 3 и второй 4 масштабные резисторы, резисторный делитель Напр жени 5,6. Устройство дл возведени в квадрат работает следующим образом. При подаче напр жени на вход устройства I счита операционный усилитель 2 идеальным ) на его входах формируютс напр жени U..: . де напр жение на входе устройства; и Л1 - напр жени на неинвертирующем и инвертирующем входах усилител соответственно; R.|(R2r., сопротивлени резисторов 46 соответственно; г - нелинейное сопротивление полевого транзистора; Э - ток, протекающий по резистоРУ 4; За, - ТОК/протекающий с выхода операционного усилител 2 по резистору обратной св зи 3. Дл идеального операционного усилител справедливо и.,и. , и использу это/ получим JL-VL J%. V Напр жение на выходе устройства . где R - сопротивление резистора обатной св зи 3. Вольт-амперна характеристика поевого транзистора достаточно точно аппроксимируетс выражением где Ь - коэффициент характеристики полевого транзистора; UQ - напр жение отсечки;

- напр жение затвор-исток; напр жение сток-истоку GO - проводимость открытого канала .

Величина нелинейного сопротивлени палевого транзистора

и.

, си .

1-ьи,

-си где Гд - сопротивление канала полевого транзистора при и, 0.

эй

Выражение дл выходного сигнала устройства при и. LJ

Rt-,

14

n I Г-

feRt , г

и

(V)

BX

Дл компенсации линейного члена значени сопротивлений резисторов должны удовлетвор ть условию

1,А- J , V Rj R,

откуда следует

:° RR,-h R

1 1

При условии

R. R.Rj

R-t--,

Выражение дл выходного устройства примет вид

. .(«-М

LI

и

6Х

&ЫХ

lRi

Г

Данное выражение с точностью, определ емой только точностью аппроксимации и степенью идеальности операционного усилител , совпадает с требуемой квадратичной зависимостью.

Предлагаема схема может работать на полевых транзисторах с каналом любого типа, как с управл емым p-h переходом так и со структурой МДП или МОП.

В качестве базового объекта прин т прототип.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с базовым объектом следующие преимущества: повышение точности воспроизведени квадратичной зависимости между входным сигналом и ВЫХОДНЕЛМ примерно в 4 раза; расширение динамического диапазона примерно в 2 раза; упроще|Ние схемы.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КВАДРАТ, содержащее нелинейный элемент, выполненный на полевом транзисторе, дифференциальный операционный усилитель, в цепь отрицательной обратной связи которого включен первый масштабный резистор, выход дифферен- циального операционного усилителя является выходом вертирующий вход го операционного ключей к стоку устройства, ин— дифференциальноусилителя подполевого транзистора, исток которого подключен к шине нулевого потенциала, и через второй масштабный резистор - к входу устройства, подключенному к первому выводу резисторного делителя напряжения, второй выёод которого подключен к шине нулевого потенциала, средний вывод, резисторного делителя напряжения подключен к неинвертирующему входу дифференциального операционного усилителя, отличающееся тем, чтог с целью повынения точности воспроизведения квадратичной зависимости, затвор полевого транзистора подключен к шине нулевого потенциала

..1