Аналоговый экспоненциатор

, :йггг тт Союз Советских Социалистических Реслуолик(23) (43) иор океа Министров СССРпубликовапо 15,12.7 лам изооретени гтий 45) опуоликовация(72) Авторы изобретени Р, В. Б вовский та, Л кащ арасов 1) Заявител ина политехническии институт ена АНАЛОГОВЫЙ ЭКСПОНЕНЦИАТОР Изобретение относится к усинике и может быть использоввых вычислительных машинах.Известны функциональные преобразователи с антилогарифмической характеристикой, содержащие нелинейный блок, подключенный к входу операцт онцого усилителя 1. Однако они имеют невысокую точность воспроизведения заданной функциональной характеристики при большом диапазоне входных сигналов. Из известных устройств аналогичного назначения наиболее близким к изобретению является аналоговый экспоненциатор, содержащий операционный усилитель, к входу которого подключен коллектор антилогарифмирующего транзистора, выход операционного усилителя соединен с выходом экспоненциатора 2. Этот экспоненциатор имеет также сравнительно малый динамический диапазон входного напряжения вследствие погрешности, вызванной влиянием объемного сопротивления транзистора в области базы и контактным сопротивлением между областью эмиттера и выводом.Предлагаемый аналоговый экспоненциатор отличается от известных тем, что в него введены включенные последовательно инвертирующий и суммирующий усилители, второй вход суммирующего усилителя подключен к входу экспоненциатора, выход суммирующего усилителя соединен с эмиттером антилогарифмирующего транзистора, база которого присоединена к входу цнвертирующего усилителя. Это расширяет динамический диапазон 5 входного напряжения.На чертеже показана структурная схемапредлагаемого экспоненциатора.Он состоит из суммирующего усилителя 1,инвертирующего усилителя 2, антилогарцфми рующего транзистора 3 и операционного усилителя 4.С возрастанием входного напряжения навходе 5 экспоненциатора начинает сказываться падение напряжения на сопротивлении ба зовой области антилогарифмирующего транзистора 3, возникающее от протекания тока базы. Эго падение напряжения приводит к отклонению коллекторного тока антилогарцфмирующего транзистора 3 от экспоненциаль ного закона и является напряжением погрешности. Так как потенциал базы ацтилогарцфмцрующего транзистора 3 близок к нулю за счет глубокой обратной связи инвертирующего усилителя 2, то напряжение эмиттер - база 25 антилогарцфмирующего транзистора 3 можнопредставить в виде суммы напряженця эмиттер - база идеального транзистора и падения напряженгия на сопротивлении базовой области антилогарцфмцрующего транзистора 3 30 г-гэб - г-эбид +б г бг (1)М 203нного комнтета лам нзобретенн осква, Ж.35, Ра аказ 3266(21- ПО ПодписноР 1 пографпя, пр. Сапунова, 2 ГдЕ Раб - НаПряжЕНИЕ ЭМИттЕр - баЗа аитилогарифмирующего транзистора 33;У,б, - напряжение эмиттер - база идеального транзистора;1 б - ток базы антилогарифмирующего транзистора 3;гб - сопротивление базовой областиантилогарифмирующего транзистора 3,Инвертирующий усилитель 2 преобразует ток базы в напряжение, синфазное по отношению к напряжению на входе 5 экспоненциатора. Суммирующий усилитель 1 производит сложение этих напряжений. Если величина сопротивления в цепи обратной связи инвсртпрующего усилителя 2 равна величине сопротивления базовой области антилогарифмирующего транзистора 3, то-на выходе суммирующего усилителя 1 получаемК - ах + 76 б (2) где У, - напряжение на выходе суммирующего усилителя 1;Увх, - напряжение на входе 5 экспоненциатора.Можно считать, что напряжение на выходе суммирующего усилителя 1 равно напряжению эмиттер - база антилогарифмирующего транзистора 3, поэтому выражение 1 преобразовывается и имеет видг вх. + 7 б Гб =- ггабнт + бГб (3)Т, Е. Увх - шабад Это означает, что происходит более точнаякомпенсация влияния сопротивления базовой области антилогарифмирующего транзистора 3 и, следовательно, устройство может рабо тать в широком динамическом диапазоне изменения коллекторного тока, т, е. в более широком динамическом диапазоне входных сигналов.На чертеже поз. 6 обозначен выход экспо ненциатора. Формула изобретенияАналоговый экспоненциатор, содержащийоперационный усилитель, к входу которого15 подключен коллектор антилогарифмирующеготранзистора, выход операционного усилителясоединен с выходом экспоненциатора, с тл ич а ю щи йся тем, что, с целью расширениядинамического диапазона входного напряже 20 ния, в него введены включенные последовательно инвертирующий и суммирующий усилители, второй вход суммирую 1 цего усилителя подключен к входу экспоненциатора, вьход суммирующего усилителя соединен с25 эмиттером антилогарифмирующего транзистора, база которого присоединена к входу инвертирующего усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе30 1. Корн Г. и Кори Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. Мир, 1967, с, 315 - 316, фиг, 6, 29.2, Патент США Мо 3612902, кл, 307 - 229,1971,