Преобразователь напряжения в ток

(54) ТОК (57) лек пр х рение Преоб ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 4235542/24-0924.04.8730.03.89. Бюл, В 12Московский инженерно-физичесинститутА.М, Кузюкин и М.Н. Краснов 621.375024(088.8)Висванатхан Т.Л. КМОП-элемент еменной крутизной. - ТИИЭР,В 1, с. 234-235. ЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В обретение относится к радио- нике и м.б. использовано в водниковой интегральной схеке. Цель изобретения - расши диапазона выходных сигналов. зователь напряжения в ток со н 801469546 А 1 держит четыре МДП-транзистора 1, 2,3, 4, выполненные с индуцированнымп-каналом, источники тока 7, 8, повторители напряжения 9, 10, Для достижения цели введены два МДП-транзистора 5, 6 идентичные первому, дваисточника 11, 12 напряжения смещения.Устр-во реализует функцию Е(х) = (1 ++ х) - (1 - х)2 х. В качестве источников напряжения м.б, использована схема несимметричного дифференциального каскада на МДП-транзисторах,в которой заданное значение разностипотенциалов между входом и выходомм.б, осуществлено путем замыкания1003 отрицательной обратной связи инадлежащим выбором, например, различных топологических размеров МДПтранзисторов. 2 ил,Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано вполупроводниковой интегральной схемотехнике.Цель изобретения - расширениедиапазона выходных сигналов,На фиг. 1 приведена схема электрическая принципиальная преобразователя напряжения в ток (ПНТ); нафиг. 2 - передаточные характеристикиПНТ, поясняющие принцип его работы.Преобразователь напряжения в токсодержит первый 1, второй 2, третий3, четвертый 4, пятый 5 и шестой 6МДП-транзисторы, выполненные с индуцированным п-каналом, первый 7,и второй 8 источники тока, первый 9и второй 10 повторители напряжения,а также первый 11 и второй 12 источники напряжения смещения, позициями(фиг, 2) 13-15 обозначены три разныхдиапазона работы ПНТ.ПНТ работает следующим образом.При подаче на первый и второй вход 25устройства соответственно напряженийБ, и Б (пусть У,) О, 11 (О) ток че-.рез третий МДП-транзистор увеличивается, а ток через четвертый МДП транзистор уменьшается, При этом, если 30П, - Б П /К, то пятый и шестойтранзисторы закрыты и не оказываютвлияние на выходной ток. Зависимостьвыходного тока 1от выходногонапряжения имеет вид как и в устройстве-прототипе 1 = 4 11/К (0, - У ).Диапазон работы устройства в этом режиме обозначен позицией 13.При этом сплошной линией обозна"чены токи стоков третьего 3 и четвертого 4 МДП-транзисторов, а пунктирной линией обозначена разность ихтоков стоков, равная выходному току.При превышении входным напряжениеммаксимального напряжения, равного 451 П/К, четвертый МДП-транзистор 4закрывается и не влияет на работуустройства, однако при этом открывается пятый МДП-транзистор 5 и еготок стока начинает возрастать. Диа 50пазон работы устройства в этом режиме обозначен позицией 14. При этомштрихпунктирной линией обозначен токстока пятого МДП-транзистора 5, Каквидно из фиг. 2, выходной ток в этомслучае определяется разностью токовстоков третьего 3 и пятого 5 МДПтранзисторов и продолжает линейно зависеть от входного напряжения. При обратной полярности входного напряжения процессы в схеме протекают аналогичным образом с той лищь разницей, что при превышении входным напряжением максимального отрицательного напряжения, равного - П/К, закрывается третий МДП-транзистор 3, открывается шестой МДП"транзистор 6 и его ток стока начинает возрастать, выходной ток определяется разностьюРтоков стоков шестого 6 и четвертого 4 МДП-транзисторов и также линейно зависит от входного напряжения. Диапазон работы устройства в этом режиме обозначен позицией 15. При этом штрихпунктирной линией обозначен ток стока шестого МДП-транзистора 6, Таким образом, предлагаемое устройство реализует функцию Г(х) = (1 + + х) - (1 - х) = 2 х.В качестве источников напряжения может быть использована схема несимметричного дифференциального каскада на МДП-транзисторах, в которой заданное значение разности потенциалов между входом и выходом может быть осуществлено путем замыкания 1003 отрицательной обратной связи и надлежащим выбором, например, различных топологических размеров МЛП- транзисторов.Формула изобретения Преобразователь напряжения в ток, содержащий идентичные первый, второй, третий и четвертый МДП-транзисторы, а также первый и второй источники тока и первый и второй повторители напряжения, затворы первого и третьего МДП-транзисторов объединены и являются первым входом устройства, затворы второго и четвертого МДП- транзисторов объединены и являются вторым входом устройства, исток первого МДП-транзистора соединен с первым выводом первого источника тока и входом первого повторителя напряжения, выход которого соединен с истоком четвертого МДП-транзистора, исток второго МДП-транзистора соединен с первым выводом второго источника тока и входом второго повторителя напряжения, выход которого соединен с истокомтретьего МЛП-транзистора, стоки третьего и четвертого МДП-транзисторов являются соответственно первым и вторым выходами устройства, стоки первого и второго МДП-транзи1469546 Фиг,2 Составитель А, Чайкин актор Т, Лазоренк орректор , .емчи ехред М.Ходани Заказ 1364/56 Тираж 879 ПодписнееВНИИПИ Государственного комитетапо изобретениям н открытиям нри ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., л. 4/5 Ф 1роизводственн-идатьский комбннаг Патент, г,ужг рс.,."арина,101 сторов соединены с первой шиной питания, а вторые выводы первого и второго источников тока соединены с второй шиной питания, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расши5 рения диапазона выходных сигналов, в преобразователь введены пятый и шестой идентичные первому МДП-транзисторы и первый и второй источники 1 О напряжения смещения, затвор первого МДП-транзистора соединен с первым вьг водом первого источника напряжения смещения, второй вывод которого соединен с затвором пятого МДП-транзистора, сток которого соединен со стоком четвертого МДП-транзистора, а исток- к истоком третьего МДП-транзистора, затвор второго МДП-транзистора соединен с первым выводом второгоисточника напряжения смещения, второй вывод которого соединен с затвором шестого МДП транзистора, стоккоторого соединен со стоком третьего МДП-транзистора, а исток - с истоком четвертого МДП"транзистора, первый и второй источники напряжениясмещения имеют одинаковую разностьпотенциалов между их первым и вторымвыводами, равную 2 П/К, где 1 - токпервого и второго источников тока,К - крутизна всех идентичных МДПтранзисторов.