Нелинейный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 0 7/2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВ У СКОМУ К.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к промышленности средств связи и может, бытьиспользовано при разработке аналогоцифровых преобразователей, применяемых в телевизионной технике, Цельизобретения - повышение точности ибыстродействия. Нейлинейный преобразователь содержит операционный уси 801280406 литель 1, преобразователь напряжение - ток 2, устройство 3 фиксацииуровня сигнала, источники 4,5,6 и 7тока, ключевые транзисторы 8,9,10и 11, шунтирующие диоды 12,13,14 и15, резисторы 16,17 и 18 коллекторной нагрузки, источник 19 опорногонапряжения. Поставленная цель достигается за счет введения третьегорезистора 18 коллекторной нагрузки,операционного усилителя 1, блока 3фиксации уровня сигнала и источника19 опорного напряжения. Компенсацияпогрешностей достигается тем, чтона вход .:преобразователя напряжение - ток 2 подается сигнал с выхода операционного усилителя 1, а устройство фиксации уровня сигнала обеспечивает задание такого начальногоуровня, который соответствует началу передаточной характеристики нелинейного преобразователя, 2 ил.Изобретение относится к промьппленности средств связи и может бытьиспользовано при разработке аналогоцифровых преобразователей, применяемых в телевизионной технике.Цель изобретения - повьппение точности и быстродействия нелинейногопреобразователя.На фиг. 1 представлена структурная схема нелинейного преобразователя; на фиг. 2 - диаграммы работынелинейного преобразователя.Нелинейный преобразователь содержит операционный усилитель 1, преобразователь 2 напряжение - ток, устройство 3 фиксации уровня сигнала,источники 4-7 тока, ключевые тран.зисторы 8-11, шунтирующие диоды 1215, резисторы коллекторной нагрузки16, 17 и 18, источник 19 опорногонапряжения.Нелинейный преобразователь работает следующим образом,При подаче нулевого напряжения(фиг, 2 а) на вход преобразователя 2 напряжение-ток его выходнойток равен нулю, Равные токи величиной 1 источников токов 4-7 протекают через ключевые транзисторы 8-11,на переходах база - эмиттер которыхвыделяются равные напряжения, Такимобразом, к выводам шунтирующих диодов 12-15 приложены равные напряжения,шунтирующие диоды закрыты и токчерез них не протекает. Через резисторы 16 и 17 коллекторной нагрузки,величина каждого из которых равна В,протекают токи 21 и на них падаютравные напряжения:111=Ц 2=21 В 11 вых =112-01=0При этом на резисторе 18 коллекторной нагрузки падение напряжение 113 равно 41 В,8 (фиг. 2 б,в,г,д). С увеличением напряжения 11, (фиг.2 а) на входе преобразователя напряжение - ток 2 на его выходе увеличивается ток. При этом часть тока источника 4 тока ответвляется в преобразователь напряжение - ток 2 и ток через транзистор уменьшается. При этом уменьшается падение напряжения на резисторах 16 и 18, Это происходит до тех пор, пока ток преобразователя напряжение - ток 2 не превысит значение тока 1 первого источника 4 тока. Как только это произойдет, переход эмиттер - база ключевого транзистора 8 закроется и потенциал на его эмитте Устройство 3 фиксации уровня сигнала обеспечивает задание такого начального уровня, который соответствует началу передаточной характеристики нелинейного преобразователя при подключении первого входа этого устройства к аноду шунтирующего диода 15 и середине передаточной характеристики нелинейного преобразователя при подключении первого входа устройства фиксации уровня к аноду диода 13,40 45 50 Формула и зо бр ет ения Нелинейный преобразователь, содержащий и источников тока, и ключевых транзисторов, и шунтирующих диодов, два резистора коллекторной нагрузки и преобразователь напряже 55 ре возрастет до потенциала, достаточного для открывания шунтирующего диода 12, В этот момент Ц 1=1 В, П 2=21 В,Бвь, =12-111=1 В, 113=31 В (фиг. 2 б,в,Дальнейшее возрастание выходноготока преобразователя напряжениеток 2 приведет к ответвлению токаисточника 5 тока, что вызовет уменьшение тока через ключевой транзистор 9, резисторы 17 и 18 коллекторной нагрузки и так далее. Таким образом, монотонное изменение напряже 15ния на входе преобразователя напряжение в . ток 2 приведет (при отсутствииаппаратурных погрешностей) к монотонному изменению падения напряжения цЗ(фиг, 2 д) на резисторе коллекторнойнагрузки 18 и треугольной. форме на 20пряжения Б , (фиг. 2 в) между парафазными выводами устройства,Компенсация погрешностей достигается тем, что на вход преобразователя напряжение - ток 2 подается сигналс выхода операционного усилителя 1,на один из входов которого подаетсявходной сигнал, а на другой - сигнал обратной связи с резистора 18.В результате операционный усилитель1 будет формировать такое напряжение1на входе преобразователя напряжение - ток 2, которое вызовет изменение тока 1таким образом, что онкомпенсирует погрешности, вызываемыеконечным значением сопротивления генераторов тока, преобразователя напряжение - ток, нелинейностью элементов схемы,1280406 йм. 8Составитель Н. ФирсовТехред М. Ходанич рректор С. Черни актор аказ 7052 4 3 ТиражВНИИПИ Госудапо делам и113035, Москв одписно омитета СС твенногобретенийЖ, Р открытииская наб.,5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проект ние - ток, причем каждый источник тока одним выводом соединен с отрицательной шиной питания, а другим выводом соединен с эмиттером соответствующего ключевого транзистора и с анодом соответствующего шунтирующего диода, катод каждого шунтирующего диода, кроме п-го, подключен к аноду следующего по порядку шунтирующегоМдиода, катод п-го шунтирующего диода Ю соединен с базами п ключевых транзисторов и с шиной напряжения смещения, анод первого шунтирующего диода соединен с выходом преобразователя напряжение - ток, коллекторы клю чевых транзисторов с нечетными номерами подключены к первому выводу первого резистора коллекторной нагрузки и к первой выходной клемме преобразователя, коллекторы ключе вых транзисторов с четными номерами подключены к первому выводу второго резистора коллекторной нагрузки и второй выходной клемме преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены третий резистор коллекторной нагрузки,операционный усилитель, блок фиксации сигнала и источник опорногонапряжения, причем первый вывод тре,тьего резистора коллекторной нагрузки соединен с положительной шинойпитания, вторые выводы первого, второго и третьего резисторов коллекторной нагрузки соединены между собой ис инвертирующим входом операционногоусилителя, выход которого соединен свходом преобразователя напряжение -ток, положительный вывод источникаопорного напряжения соединен с катодом и-го шунтирующего диода, а отрицательный вывод - с одним из входовблока фиксации уровня сигнала, другой вход которого соединен с анодоми-го шунтирующего диода, управляющий вход блока фиксации уровня сигнала является тактовым входом преобразователя, ,а выход блока фиксацииуровня сигнала соединен с вторымвходом операционного усилителя и свходом нелинейного преобразователя.