Развязывающий преобразователь напряжения в ток

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 4 НОЗГ 3/4 физически юкин схгсц 1 Ез 1, И 0,7,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЗНРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР АНИЕ ИЗО(57) Изобретение относится к,радиотехнике. Цель изобретения - расширение динамического диапазона путемуменьшения дрейфа нуля, Устройствосодержит операционный преобразовател1 напряжения в ток (ПНТ), операционный усилитель 2, транзисторы 3 и 4,отражатели 5 и 6 тока и конденсатор7. Цель достигается введением операционного усилителя 2, транзисторов3 и 4, имеющих разную структуру иотражателей 5 и 6 тока, с помощьюкоторых выходной ток не содержитпостоянной составляющей и не зависитот входного напряжения смещения нуляПНТ 1. 1 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться н интегральной полупроводниковой схемотехнике.511 ель изобретения - расширение.динамического диапазона путем уменьшения дрейфа нуля,Иа чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого 10развязывающего преобразователя напряжения в ток,Развязывавший преобразовательнапряжения в ток содержит операционный преобразователь 1 напряжения в 15ток, операционный усилитель (ОУк, 2,первый и второй транзисторы 3 и 4,первый и второй отражетели 5 и 6 тока, конденсатор 7,Развязывающий преобразователь 20напряжения в ток работает следующимобразом,Разность напряжений Ч = 0 вх 0- 1 Г) преобразуется в ток д, спомощью операционного преобразователя 1 с крутизной ць т.е.(ьх Пс - Пса в),где 11- входное напряжение;П - напряжение на конденсаторе 7; 30- напряжение смещение нуля,приведенное к входу операционного преобразователя 1,В зависимости от знака разностиЧ ток х, протекает через первый транзистор 3 (Ч0), либо через второйтранзистор 4 (Ч ( 0). Первый и второйтранзисторы 3 и 4 используются в качестве нелинейных пороговых элементов, напряжения отпирания которых 40имеют противоположную полярность,С их помощью образуются два параллельных канала для прохождения сигнапа: для положительных и отрицательных значений ЧЕсли Ч) О, то 45ток , протекает на вход отражателятока 5 через первый транзистор 3,при этом транзистор 4 запирается поуправляющему электроду. Если Чс О,то токпротекает на вход отражателя 6 через второй транзистор 4,а первый транзистор 3 запирается.Для уменьшения значений пороговыхнапряжений, при которых открываютсяпервый и второй транзисторы 3 и 4,они включаются в цепь отрицательнойобратной связи ОУ 2. Ток 1 на инверсных выходах первого и второготранзисторов 3 и 4 с помощью отража -телей 5 (для Ч О) или 6 (для Ч с 0) преобразуется в токи 1 г и двых на первом и втором выходах соответственно. Причем, если К, - коэффициент передачи тока по первым выходам отражателей 5 и 6, а Кг - коэффициент передачи тока по их вторым выходам, то справедливы соотношенияг"вв 1 х = Кг 11 КгК ЧеСоединенные между собой первые выходы отражателей 5 и 6 соединены с. неинвертирующим входом операционного преобразователя 1 и с конденсатором 7, замыкая петлю отрицательной обратной связи на вход операционного преобразователя 1, Напряжение обратной связи Б образуется за счет интегрирования тока д на конденсаторе таким образом обратная связь является инерционнойПри бесконечном коэффициенте усиления ОУ 2 ток , описывается дифференциальным уравнениемК КйЧ е и еэ С ф ЙС где С - емкость конденсатора 7.Из этого уравнения следует, что устройство ведет себя по отношению ки Ч как простая дифференцирующая ЕС-цепь с эквивалентной постоянной1 Свремени р эре =/(КЬ)1, Таким образом, ток 11, независимо от напряжения смещения нуля 11 операционного преобразователя 1 опредеьляется только разностью мгновенного значения входного напряжения и его постоянной составляющей, усредненной с постоянной времени Гэ, Аналогичным образом ведет себя токкоторый отличается от тока 1, только масштабным коэффициентом, Следовательно, для развязывающего преобразователя напряжения в ток справедливо соотношение1 вых Кг К вх 11 вх ) ьгде 0= Бвх йЕ - - постояно ная составляющая входного напряжения,Амплитудно-частотная характеристика определяется соотношением1448383 2 1 + ра с,у(р Составитель И, Водяхина Корректор М.Демчик Заказ 6851/55 Тираж 929 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Угород, ул. Проектная, 4 где р - оператор Лапласа 5Выходной ток не содержит постоянной составляющей и не зависит от входного напряжения смещения нуля операционного преобразователя. Этим обеспечивается увеличение динамического диапазона по отношению к прототипу, Нижняя граничная частота развязываищего преобразователя напряжения в ток равна1 аК15Г ,р . - - -йЙ 2 нэр 2 Т СПри заданных значениях Й и я значение емкости С конденсатора 7 может быть уменьшено выбором К1, что приводит к уменьшению габаритов. 20 Ф о р м у л а и з о б р е т енияРазвязывающий преобразователь напряжения в ток, содержащий операционный преобразователь напряжения в ток, первый вход которого является входом развязывающего преобразователя напряжения в ток, а второй вход через конденсатор обратной связи соединен с общей шиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона путем уменьшения Редактор Т.Парфенова Техред М.дидик дрейфа нуля, введены операционный усилитель, первый и второй транзисторы, имеющие разную структуру, первый и второй отражатели тока, выполненные с первыми и вторыми выходами, при этом инвертируищий вход опера-. ционного усилителя соединен с выходом операционного преобразователя напряжения в ток, неинвертирующий вход - с общей шиной, а выход - с входами первого и второго тразисторов, прямые выходы которых объединены и подключены к выходу операционного преобразователя напряженияв ток, а инверсные выходы - к входам соответственно первого и второго отражателей тока, общие выходы которых являются выводами для подключения соответственно первой и второй шин разнополярного источника питания, первые выходы первого и второго отражателей тока объединены и подключены к второму входу операционного преобразователя напряжения в ток, а вторые выходы объединены и являются выходом развязывающего преобразователя напряжения в ток, при этом первый и второй входы операционного преобразователя напряжения в ток являются соответственно инвертирующим и неинвертирующим.