SU1361585A1 - Logarithmic converter - Google Patents

Logarithmic converter Download PDF

Info

Publication number
SU1361585A1
SU1361585A1 SU864097584A SU4097584A SU1361585A1 SU 1361585 A1 SU1361585 A1 SU 1361585A1 SU 864097584 A SU864097584 A SU 864097584A SU 4097584 A SU4097584 A SU 4097584A SU 1361585 A1 SU1361585 A1 SU 1361585A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
base
logarithmic
current
output
Prior art date
Application number
SU864097584A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Васильевич Самокиш
Петр Николаевич Тиссен
Original Assignee
Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Томский политехнический институт им.С.М.Кирова filed Critical Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority to SU864097584A priority Critical patent/SU1361585A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1361585A1 publication Critical patent/SU1361585A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам преобразовани  электрических сигналов по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах и информационно-измерительной технике. Цель изобретени  - повьпление точности,что достигаетс  введением трех корректкрующих транзисторов 7-9 и экспоненциального транзистора 3. Это позвол ет уменьшить вли ние неидеальности параметров элементов цепи компенсации сопротивлени  базы логарифмирующего транзистора 2 на результат преобразовани , включение блока 13 инверсии тока, имеющего токовый выход, величина тока которого во всем диапазоне изменени  выходных сигналов преобразовател  пропорциональна изменению базового тока логарифмирующего транзистора 2, и подключение к его базе второго масштабного резистора 6 позвол ют исключить из цепи эмиттер - база логарифмирующего транзистора 2 какие-либо паразитные источники напр жени , к которым особенно чувствительна вольт-амперна  характеристика полупроводникового перехода. 1 ил. (Л 10 5 «MIDп со 05 СП 00 елThe invention relates to devices for converting electrical signals according to a logarithmic law and can be used in analog computers and information technology. The purpose of the invention is to improve accuracy, which is achieved by introducing three correcting transistors 7-9 and exponential transistor 3. This reduces the effect of imperfect parameters of the elements of the compensation circuit of the base resistance of the logarithmic transistor 2 on the conversion result, turning on the current inversion unit 13, having a current output the magnitude of the current of which in the whole range of the output signals of the converter is proportional to the change in the base current of the logarithmic transistor 2, and the connection its base the second scaling resistor 6 allow excluding chain emitter - base of transistor 2 logarithmic any parasitic voltage sources, which is particularly sensitive to the current-voltage characteristics of a semiconductor junction. 1 il. (L 10 5 "MIDP from 05 SP 00 ate

Description

Изобретение относитс  к устройствам преобразовани  электрических сигналов по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах и информационно-измерительной технике.The invention relates to devices for converting electrical signals according to a logarithmic law and can be used in analog computers and information technology.

Цель изобретени  - повьшение точности .The purpose of the invention is to increase accuracy.

На чертеже приведена схема логарифмического преобразовател .The drawing shows a diagram of a logarithmic converter.

Преобразователь содержит операционный усилитель 1, логарифмирующий 2 и экспоненциапвный 3 транзисторы, источник 4 опорного напр жени , первый 5 и второй 6 масштабные резисторы, три корректирующих транзистора 7-9, вход 10 и выход 11 преобразовател , шину 12 питани , причем первый 7 и второй 8 корректирующие транзисторы выполн ют функции блока 13 инверсии тока. The converter contains an operational amplifier 1, a logarithm 2 and an exponential 3 transistors, a source 4 of the reference voltage, the first 5 and second 6 large-scale resistors, three correcting transistors 7-9, the input 10 and the output 11 of the converter, the power bus 12, and the first 7 and second 8, the correction transistors perform the functions of the current inversion unit 13.

Логарифмический преобразователь работает следующим образом.The logarithmic converter works as follows.

Логарифмическа  зависимость между входным (вход 10) и выходным (выход 11) напр жени ми обеспечиваетс  за .счет использовани  естественной нелинейной зависимости тока коллектора логарифмирующего транзистора 2 и напр жени  на его змиттерном переходеThe logarithmic relationship between the input (input 10) and output (output 11) voltages is provided by using the natural non-linear dependence of the collector current of the logarithmic transistor 2 and the voltage at its zmitter junction

и,5 -(Lf.ln U,,/R5.and, 5 - (Lf.ln U ,, / R5.

lo,-,lo, -,

-5, ) (1)-5,) (1)

,026 В - температурный потенциал;, 026 V is the temperature potential;

1д, RJ - соответственно теп- ловой ток эмиттерно- го перехода, сопро- . тивление базы логарифмирующего транзистора )1e, RJ - respectively, the thermal current of the emitter junction, res. the base of the log transistor)

R J - сопротивление первого масштабного резистора 5.R J - the resistance of the first large-scale resistor 5.

адение напр жени   на сопротивлебазы логарифмирующего транзистора 2the fall of the voltage on the resistance of the logarithmic transistor 2

R 5 I g  вл етс  причиной погрешности в области больших рабочих токов коллектора.R 5 I g is the cause of the error in the area of high operating collector currents.

Дл  компенсации указанной ошибки база логарифмирующего транзистора 2 подключена к шине нулевого потенциала через второй масштабный резистор 6,а к общему их выходу подключен выход блока 13 инверсии тока, ток которого пропорционален и противоположен по направлению току базы логарифмирующего транзистора 2. Формирование тока.To compensate for this error, the base of the logarithmic transistor 2 is connected to the zero potential bus via the second large-scale resistor 6, and the output of the current inversion unit 13 is connected to their common output, the current of which is proportional and opposite in direction to the base current of the logarithmic transistor 2. Formation of the current.

пропорционального току базы логарифмирующего транзистора 2, осуществл етс  с помощью идентичных логарифмирующему транзистору 2 экспоненциального 3 и третьего корректирующего 4 транзисторов. Поскольку величина компенсируемого падени  напр жени  на объемном сопротивлении базы невеликаproportional to the current base of the logarithmic transistor 2, is implemented using identical logarithmically transistor 2 exponential 3 and the third corrective 4 transistors. Since the magnitude of the compensated voltage drop on the bulk base resistance is small

и обычно не превьш1ает 1 мВ, то напр жени  на змиттерных переходах логарифмирующего 2 и экспоненциального 3 транзисторов отличаютс  на величину напр жени  источника 4 опорногоand usually does not exceed 1 mV, the voltages at the zmitter transitions of the logarithm 2 and exponential 3 transistors differ by the voltage of the source 4 of the reference

напр жени , и их коллекторные токиvoltages and their collector currents

и I;, пропорциональны: ехр и,and i; are proportional to: exp and

33

I. I.

К.TO.

(2)(2)

00

1 3 - г 4 1 3 - g 4

где К - коэффициент масштабировани  коллекторного тока логарифмирующего транзистора 2. В силу идентичности экспоненциального 3 и третьего корректирующего 9 транзисторов можно считать их базо- 5 вые токи равными, откуда ток базы третьего корректирующего транзистора 9where K is the scaling factor of the collector current of the logarithmic transistor 2. Due to the identity of the exponential 3 and the third corrective 9 transistors, their base currents can be considered equal, from which the base current of the third correcting transistor 9

Ч H

К.TO.

(3)(3)

Sj 4 Блок 13 инверсии тока обеспечивает на своем выходе ток, который пропорционален его входному току, но противоположен ему по направлению. Поэтому напр жение на базе логарифмирующего транзистора 2 определ етс  падением напр жени  на втором масштабном резисторе от протекани  суммарного тока этого транзистора и выходного тока блока 13 инверсии тока.Sj 4 Block 13 current inversion provides at its output a current that is proportional to its input current, but opposite to it in direction. Therefore, the voltage on the base of the logarithmic transistor 2 is determined by the voltage drop across the second large-scale resistor from the flow of the total current of this transistor and the output current of the current inversion unit 13.

-Rt(i,-K4-Kn-i -,), -Rt (i, -K4-Kn-i -,),

гдеWhere

к.гcd

fj-i J ()fj-i J ()

коэффициент передачи блока 13;block transfer coefficient 13;

R(, - сопротивление второго масштабного резистора 6.R (, is the resistance of the second scale resistor 6.

Напр жение на выходе 11 преобразовател  равно сумме падений напр жений на эмиттерном переходе логарифмирующего транзистора 2 и втором масштабном резисторе 6:The voltage at the output 11 of the converter is equal to the sum of the voltage drops at the emitter junction of the logarithmic transistor 2 and the second large-scale resistor 6:

и,, -R,.l5,j(1-K,-K,,) and ,, -R, .l5, j (1-K, -K ,,)

(у In -Л Г 1о1(at In-L G 1o1

+ R,+ R,

:.,) (5):.,) (five)

При обеспечении услови  R,(K,.K,,- 1) RgProviding conditions for R, (K, .K ,, - 1) Rg

Г R

(6)(6)

3131

напр жение на выходе 11 преобразовател  не зависит от сопротивлени  базы логарифмирующего транзистора 2:the voltage at the output 11 of the converter does not depend on the resistance of the base of the logarithmic transistor 2:

и,, и„ and ,, and „

0101

Величина сопротивлени  второго масштабного резистора 6 определ етс  из услови  (6):The resistance value of the second scale resistor 6 is determined from the condition (6):

р Rcfi к,.к,з-Т p Rcfi k, k, z-T

Условий физической реализуемости (положительное значение второго масштабного резистора 6) обеспечиваетс  приThe conditions of physical realizability (the positive value of the second large-scale resistor 6) is provided when

К. К,7 1.(8)K. K, 7 1. (8)

Первый 7 и второй 8 корректирующие транзисторы идентичны по параметрам и имеют тип проводимости, противоположный по отношению к логарифмирующему 2, экспоненциальному 3 и третьему корректирующему 9 транзисторам . Если пренебречь различием коллекторного и эмиттерного токов, то, учитыва  последовательное включение транзисторов 7 и 8, их базовые токи 1 f пропорциональны друг другуThe first 7 and second 8 correcting transistors are identical in parameters and have the type of conductivity opposite to the logarithmic 2, exponential 3 and the third correcting 9 transistors. If we neglect the difference between the collector and emitter currents, then, taking into account the sequential switching on of transistors 7 and 8, their base currents 1 f are proportional to each other

-B«/Bvi. -К-B "/ bvi. -TO

ii ii

(9)(9)

- ST f где Bg, В - коэффициенты передачи транзисторов 8 и 7. - ST f where Bg, B - transfer coefficients of transistors 8 and 7.

В случае использовани  в схеме преобразовател  интегральных транзисторных сборок компенсаци  действи  базового сопротивлени  схемы осу ществл етс  индивидуально дл  каждого образца и сводитс  к регулировке коэффициента пропорциональности К между токами первого 2 и второго 3 транзисторов с помощью источника 4 опорного напр жени  или, при заданСоставитель Н.Зайцев Редактор И.Николайчук Техред А.Кравчук Корректор Н.КорольIn case of use in the converter circuit of integrated transistor assemblies, compensation of the effect of the basic resistance of the circuit is carried out individually for each sample and is reduced to adjusting the coefficient of proportionality K between the currents of the first 2 and second 3 transistors using the reference voltage source 4 or, if set by Comp. N. Zaitsev Editor I.Nikolaychuk Tehred A. Kravchuk Proofreader N. Korol

Заказ 6293/50 Тираж 671ПодписноеOrder 6293/50 Circulation 671 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

36158543615854

ном смещении базы экспоненциального транзистора 3 в соответствии с условием (8), регулировкой второго мае- с штабного резистора 6,the base offset of the exponential transistor 3 in accordance with the condition (8), the adjustment of the second mainstand of the head resistor 6,

Формула ИЗ обретени Formula FROM Gain

::

10ten

1515

ЮYU

Логарифмический преобразователь, содержаш 1й операционный усилитель, соединенный выходом с выходом преобразовател , а входом через первый масштабный резистор - с входом преобразовател , логарифмирующий транзистор , соединенный коллектором и эмиттером соответственно с входом и выходом операционного усилител , база логарифмирующего транзистора через второй масштабный резистор подключена к шине нулевого потенциала, источник корректирующего напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности, в него введены три корректирующих транзисто- 25 ра и экспоненциальный транзистор, соединённый эмиттером и базой соответственно с выходом операционного усилител  и выходом источника корректирующего напр жени , база и коллектор первого корректирующего транзистора соединены соответственно с базой логарифмирующего транзистора и шиной нулевого потенциала, эмиттер первого корректирующего транзистора подключен к коллектору второго корректирующего транзистора, соединенного базой и эмиттером соответственно с базой и коллектором третьего корректирующего транзистора, коллектор и эмиттер которого подключены соответственно к шине питани  и коллектору экспоненциального транзистора.The logarithmic converter, containing the 1st operational amplifier, connected to the output of the converter, and the input through the first large-scale resistor to the converter input, a logarithmic transistor connected to the collector and emitter, respectively, to the input and output of the operational amplifier, through the second large-scale resistor to the input bus and the output of the operational amplifier. a zero potential source of corrective voltage, characterized in that, in order to increase accuracy, three corrections are introduced into it their transistor 25 and the exponential transistor connected by the emitter and the base respectively to the output of the operational amplifier and the output of the source of the correction voltage, the base and the collector of the first correcting transistor are connected respectively to the base of the logarithmic transistor and the zero potential bus, connected to the collector of the second one corrective transistor connected to the base and the emitter, respectively, with the base and collector of the third corrective transistor , the collector and emitter of which are connected respectively to the power bus and the collector of the exponential transistor.

30thirty

3535

4040

Claims (1)

Формула изобретения Логарифмический преобразователь,Claims Logarithmic Converter, 10 содержащий операционный усилитель, соединенный выходом с выходом преобразователя, а входом через первый масштабный резистор - с входом преобразователя, логарифмирующий тран-10 containing an operational amplifier connected by the output to the output of the converter, and the input through the first scale resistor with the input of the converter, the logarithm of the trans 15 зистор, соединенный коллектором и эмиттером соответственно с входом и выходом операционного усилителя, база логарифмирующего транзистора через второй масштабный резистор подключена к шине нулевого потенциала, источник корректирующего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены три корректирующих транзистора и экспоненциальный транзистор, соединённый эмиттером и базой соответственно с выходом операционного усилителя и выходом источника корректирующего напряжения, база и коллек30 тор первого корректирующего транзистора соединены соответственно с базой логарифмирующего транзистора и шиной нулевого потенциала, эмиттер первого корректирующего транзистора подключен15 a resistor connected by a collector and an emitter to the input and output of the operational amplifier, the base of the logarithmic transistor is connected to the zero potential bus through a second scale resistor, a correction voltage source, characterized in that, in order to increase accuracy, three correction transistors and an exponential a transistor connected by an emitter and a base, respectively, with the output of the operational amplifier and the output of the source of correction voltage, the base and collector of the first corrector a transistor connected respectively to the base of the logarithmic transistor and a bus of zero potential, the emitter of the first correction transistor is connected 35 к коллектору второго корректирующего транзистора, соединенного базой и эмиттером соответственно с базой и коллектором третьего корректирующего транзистора, коллектор и эмиттер ко4θ торого подключены соответственно к шине питания и коллектору экспоненциального транзистора.35 to the collector of the second correction transistor, connected by the base and emitter to the base and collector of the third correction transistor, respectively, the collector and emitter of which are connected to the power bus and collector of the exponential transistor, respectively.
SU864097584A 1986-07-29 1986-07-29 Logarithmic converter SU1361585A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864097584A SU1361585A1 (en) 1986-07-29 1986-07-29 Logarithmic converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864097584A SU1361585A1 (en) 1986-07-29 1986-07-29 Logarithmic converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1361585A1 true SU1361585A1 (en) 1987-12-23

Family

ID=21249005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864097584A SU1361585A1 (en) 1986-07-29 1986-07-29 Logarithmic converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1361585A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 809231, кл. G Об G 7/24, 1979. Патент US № 3524074, кл. 307-230, 1970. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4896094A (en) Bandgap reference circuit with improved output reference voltage
EP0620515B1 (en) Band gap reference voltage source
JP2751422B2 (en) Semiconductor device
GB2212633A (en) Two-terminal temperature-compensated current source circuit
JPS6144360B2 (en)
US4763028A (en) Circuit and method for semiconductor leakage current compensation
US6946825B2 (en) Bandgap voltage generator with a bipolar assembly and a mirror assembly
JPS61169920A (en) Reference voltage source unit
US4419631A (en) Integrated circuit amplifier functioning in class AB and incorporating CMOS (metal oxide semiconductor) technology
US4097844A (en) Output circuit for a digital correlator
RU2461048C1 (en) Reference voltage source
US3430076A (en) Temperature compensated bias circuit
JPH0697726B2 (en) Simulated circuit of transistor or diode
SU1361585A1 (en) Logarithmic converter
US4358752A (en) Analog-to-digital converter
Saul et al. An 8-bit, 5 ns monolithic D/A converter subsystem
US4897613A (en) Temperature-compensated circuit for GaAs ECL output buffer
JPH0760352B2 (en) Temperature-compensated current source and voltage regulator using the same
JPS5926070B2 (en) logarithmic converter
SU1361586A1 (en) Exponential converter
CN117519403B (en) Band gap reference circuit and electronic equipment
JPH025324B2 (en)
RU2209407C2 (en) Temperature-sensitive element built on transistors with current output
SU942048A1 (en) Minimum signal discriminator
SU1483442A1 (en) Precision low-voltage integrated stabilivolt