SU1700744A1 - Устройство контрол сопротивлени резистивного элемента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в области аналотовых интегральных фильтров. Цель изобретени  - повышение точности достигаетс введениемрегулируемого дифференциального резистивного элемента (РДРЭ), операционного усилител  с диф- ференциальным входом и балансным выходом, источника опорного напр жени  с балансными выходом и дифференциального эквивалента резистора, выполненного на первом и втором коммутируемых конденсаторах . Устройство также содержит устройство выборки-хранени , трехфазный генератор тактовых импульсов и первый и второй интегрирующие конденсаторы. Принцип работы устройства основан на выравнивании сопротивлений коммутируемого кочденсатора и РДРЭ. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в области аналоговых интегральных фильтров.

Цель изобретени  - повышение точности .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства вместе с элементами (интеграторами) аналогового интегрального MOSFET-C фильтра; на фиг. 2 - представлены диаграммы трех фаз управл ющего тактового сигнала.

Устройство (см. фиг. 1) содержит регулируемый дифференциальный резистивный элемент 1, выполненный на первом 2.1, втором 2.2, третьем 2.3 и четвертом 2.4 МДП- транзисторах, с индуцированным n-каналом, дифференциальный- эквивалент резистора 3, выполненный на первом 4.1 и втором 4.2 коммутируемых конденсаторах, первом 5, втором 6, третьем 7, четвертом 8, п том 9, шестом 10, седьмом 11 и восьмом

12 ключах, дифференциальный усилитель зар да № 13, выполненным на операционном усилителе с дифференциальным входом и балансным выходом 14, в цепь отрицательной обратной св зи которого включен первый интегрирующий конденсатор 15 1, а в цепь противофазной отрицательной обратной св зи включен второй интегрирующий конденсатор 15 2, трехфазный генератор тактовых импульсов 16. источник- опорного напр жени  17 с двум  балансными выходами, УВХ 18, выполненное на дев том ключе 19 и конденсаторе 20. Причем положительный выход источника опорного напр жени  17 через параллельно объединенные пары выводов дифференциального регулируемого резистивного элемента 1.1 и дифференциального эквивалента резистора 3 соединен с входом дифференциального зар да 13, а отрицательный выход источника опорного напр жени  17 через парал

vJ

V

лельно объединенные противофазные пары выводов дифференциального регулируемого резистивного элемента 1.1 и дифференциального эквивалента резистора 3 соединен с противофазным входом дифференциального усилител  зар да 13, выход которого соединен с входом УВХ 18, которым  вл етс  первый выводдев того ключа 19, второй вывод которого через конденсатор 20 соединен с общей шиной и  вл етс  выходом УВХ 18, который соединен с входом управлени  дифференциального регулируемого резистивного элемента 1,1 и  вл етс  выходом устройства. Причем сток и исток первого 2.1 МДП-транзистора соединены соответственно со стоком второго 2.2 МДП-транзистора и стоком третьего 2.3 МДП-транзистора и  вл ютс  парой выводов регулируемого дифференциального резистивного элемента 1.1, исток и сток четвертого 2.4 МДП-транзистора соединены соответственно с истоком третьего 2.3 МДП-транзистора и истоком второго МДП- транзистора и  вл ютс  противофазной паройвыводоврегулируемого дифференциального резистивного элемента 1.1, подложки первого 2.1, второго 2.2, третьего 2.3, и четвертого МДП-транзистора соединены с отрицательной шиной питани , затворы второго 2.2 и третьего 2.3 МДП-транзистора объединены и  вл ютс  входом управлени  регулируемого дифференциального резистивного элемента 1.1, Кроме того, первые выводы первого и четвертого 5 и 8 ключей  вл ютс  парой выводов дифференциального эквивалента резистора 3, а их вторые выводы через первый коммутируемый конденсатор 4.1 объединены и соответственно через второй 6 и третий 7 ключи соединены с общей шиной, первые выводы п того и восьмого 9 и 12 ключей  зл ютс  противофазной парой выводов дифференциального эквивалента резистора 3, а их вторые выводы через второй коммутируемый конденсатор 4.2 объединены и соответственно через шестой 10 и седьмой 11 ключи соединены с общей шиной . Перва  фаза трехфазного генератора тактовых импульсов 16 подключена к входу управлени  первого 5, п того 9, третьего 7 и седьмого 11 ключей, втора  фаза подключена к входа управлени  второго 6, четвертого 8, шестого 10 и восьмого 12 ключей, а треть  фаза подключена к входу управлени  дев того ключа 19. На фиг. 1 также показан аналоговый фильтр 21, выполненный на втором , третьем, ,,.., N-м дифференциальных регулируемых резистивных элементах 1.2, 1,31.N, согласованных с первым регулируемым дифференциальным резистивным

элементом 1.1, вход управлени  которых подключен к выходу УВХ 18, третий, четвер- тыйМ-й конденсатор 4.3, 4,44.М, согласованные с первым 4.1 и вторым, 4.2

коммутируемыми конденсаторами.

Устройство (см. фиг. 1) работает следующим образом.

Работа устройства основана на известном принципе выравнивани  сопротивле0 ний коммутируемого конденсатора (КК) и управл емого резистора. Так сопротивление КК равно (СкттГ1, где CR - емкость КК, fT - частота коммутации КК, то приравнива  его к сопротивлению управл емого резисто5 pa R, получим

(CRfTf1 R, илиРС2 1/тт (1) Из выражени  (1) видно, что посто нна  времени RC2 оказываетс  равной периоду тактовой частоты, с которой коммутируетс 

0 КК. Так как тактовую частоту можно вырабатывать эталонным генератором тактовых импульсов (например, кварцевым генератором ), то погрешность абсолютного значени  посто нной времени RCR определ етс  по5 грешностью установки частоты эталонного генератора тактовых импульсов.

Устройство работает следующим образом .

Так напр жение на выходах источника

0 опорного напр жени  17 не равно нулю, то через регулируемый дифференциальный ре- зистивный элемент 1.1 и дифференциальный эквивалент резистора 3 начинают течь

5 токи. При этом сигнал с выхода источника опорного напр жени  17 проходит на вход усилител  13 через регулируемый дифференциальный резистивный элемент 1.1 в противофазе с сигналом, проход щим через

0 дифференциальный эквивалент резистора 3, что обеспечиваетс  надлежащим выбором фазировки коммутации первого,...,

восьмого ключей 5 12. По этой причине,

если сопротивление.регулируемого диффе5 ренциального резистивного элемента 1.1 R меньше сопротивлени  дифференциального резистора 3, равного (CRfT) гДе CR- емкость первого 4.1 и второго 4.2 коммутируемых конденсаторов, fT - частота комму0 тации, то напр жение на входе УВХ 18 увеличиваетс . В момент третьей фазы замыкаетс  дев тый ключ 19 и напр жение с выхода УВХ 18 подаетс  на вход управлени  дифференциального регулируемого рези5 стивного элемента 1.1, что согласно выражению приводит к увеличению его сопротивлени  R. Процесс повтор етс  до тех пор, пока на выходе УВХ 18 не установитс  напр жение Vc такое, что сопротивление R и (CR равны. Если на одной полупроводниковой подложке предлагавмым устройством разместить аналоговый интегральный MOSFEN-C фильтр 21, параметры регулируемых дифференциальных

резистивных элементов 1.2 1.N которых

согласованы (с масштабированием или без него) с параметрами первого регулируемого дифференциального резистивного элемента 1.1, на вход управлени  которых подаетс  сигнал управлени  Vc с выхода устройства, а емкости конденсаторов 4.3,...., 4.iW. согласованы (с масштабированием или без него) с емкост ми одинаковых первого 4 1 и второго 4.2 коммутируемых конденсаторов, то абсолютные значени  параметров всего фильтра 21 контролируютс  значением тактовой частоты fT генератора тактовых импульсов 16 (точно также, как это осуществл етс  и в устройстве прототипе), При воздействии на фильтр 21 дестабилизирующих факторов (температуры и т.д.) те же факторы действуют и на предлагаемое устройство, привод  к изменению Vc таким образом, чтобы сохран лось выражение (1).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство контрол  сопротивлени  регулируемого резистивного элемента, содержащее регулируемый резистивный элемент, выполненный на первом МДП-транзисторе, эквивалент резистора, выполненный на первом коммутируемом конденсаторе, усилитель зэр да, выполненный на операционном усилителе, в цепь отрицательной обратной св зи которого включен первый интегрирующий конденсатор, трехфазный генератор тактовых импульсов, устройство выборки-хранени  и источник опорного на- пр женм ,выход которого через параллельно объединенные пары выводов регулируемого резистивного элемента и эк- бивалента резистора подключен к входу усилител  зар да, выход которого подключен к входу устройства выборки-хранени , выход которого соединен с входом управлени  регулируемого резистивного элемента и  вл етс  выходом устройства, причем перва  и втора  фазы генератора тактйвых импульсов соединены с соответствующими

   входами управлени  частотой коммутации эквивалента резистора, а треть  фаза генератора тактовых импульсов подключена к входу управлени  выборкой устройства вы- 5 борки-хранени  отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, регулируемый оезистивный элемент  вл етс  диф- ференуизлсны№ и снабжен гторым, третьим мне Берты w МДП-транзисторами одпоготи0 па проводимости г первым МДП-транзисто- ром, псичем с/,or () и исток (сток) первого МДГНоэнзистора соединены соответственно со (истоком) втооого МДП-трр,13истсп и сроком (истоком) треть5 его ЭДДП-трзнзи„ сра и  вл ютс  парой выводов регулируемого дифференциального резистивного элемента, исток (сток) и сток (истек) е вертсго МДП-транзистора соеди- eho соответственно с истоком (стоком)

   0 третьего МДП-транзистора и истоком (стоком ) егорого МДП-транзистора и  вл ютс  противофазной парой выводов регулируемого дифференциального реэистивного элемента , годложки первого, второго, третьего

   5 и чб1 зертого МДП-трзнзисторз соединены с первой шиной питани , затворы первого и четвертого МДП-транзисторов соединены с БТОООЙ шиной питани , затвора второго и МДП-трачзистооов объединены и

   0  вл ютс  входом управлени  регу;1ир.емо- го дифференциального резистивного элемента , кроме того, эквивалент резистооа  вл етс  дифференциальным и дополнен вторым коммутируемым конденсатором,

   5 усичитель зар да  вл етс  дифференциальные и выполнен на огзрационном усилителе с чиффеоенииз ьным входом и балзисным выходом, в противофазную цепь отрицательной обратной св зи которого

   0 включен второй ин егриоующий конденсатор той этом источник опорного напр жени  имеет балансный выход, который чеоез парапае ьно объединенные противофазные пары вы подо регулируемого дифферснци5 ального оезистиг-нсю элемента и дифференциального эквивалента резистора соединен с противофазным входом уси/птгэ- л  зар да.

   №ШШ

   тетт

   LJL

   г

   35.

   t

   ™Јsi