Преобразователь напряжения в ток

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 03 Г 3/4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРНЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Висванатхан Т.Л, КНОП элементс переменной крутизной. - ТИИЭР,1986, В 1, с. 234-235.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ВТОК(57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться винтегральной полупроводниковой схемотехнике. Цель изобретения - расширение допустимого входного синфаз- .ного напряжения и частотного диапазона преобразователя напряжения вток. Преобразователь содержит полевытранзисторы 1-4, имеющие один тип,полевые транзисторы 5, 6, имеющиедругой тип, четыре источника 9-12,тока, две шины 15 и 16 источника питания. В устр-во введены полевыетранзисторы 7, 8, тип которых соответствует транзисторам 5 и 6 и источники 3, 14 тока. Для того, чтобыувеличить допустимое входное напряжение, необходимо увеличить напряжение Н . Введение в устр-во дополнительных повторителей напряженияпозволяет увеличивать напряжениеНь без соответствующего уменьшенияразности потенциалов на выводах источников тока основных повторителейнапряжения. 1 ил.каналом,Таким образом, при условии Ко1 = 1 а нв вйраженнн т 1) нетруднаполучит ь 31506515Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в интегральной полупроводниковой схемотехнике.5Цель изобретения - расширение допустимого входного синфазного напряжения и частотного диапазона преобразователя напряжения в ток.На чертеже представлена принципи альная электрическая схема преобразователя напряжения в токаПреобразователь напряжения в ток (ПНТ) с.одержит с первого по четвертый полевые транзисторы (ПТ) 1-4 одного 15 типа, с пятого по восьмой (ПТ) полевые транзисторы 5-8 другого типа, с первого по шестой источники 9-14 тока, первую и вторую шины 15 и 16 источника питания. 20Преобразователь напряжения в ток работает следующим образом.Работа устройства основана на принципе вычитания выходных токов 1, и 12, имеющих квадратичную зависи мость от входного напряжения Ч ви= да: 1 = К(Ч + Чх)г и 1 = К(Ч - Чх)г, где К и Чо - постоянные параметры.При этом разностный ток 1 = 1, - 1 30 линейно зависит от напряжения Чх с постоянной преобразователя 4 КЧ В известном ПНТ при превышении входным напряжением Ч напряжения Чр) один из его входных ПТ закрывается и ПНТ выходит из линейной области работы устройства. Таким образом, для того, чтобы увеличить допустимое входное напряжение Чхо, необходимо увеличивать напряжение Ч. В прототипе на пряжение Чн реализуется посредством повторителя напряжения на и-канальном МДП транзисторе, и равно1где 1 - ток источника тока, К - К.45 В результате чего допустимый линейный диапазон работы ПНТ определяется не напряжением Ч, а значением разности потенциалов на выводах источников тока повторителей напряжения ПНТВведение в предлагаемом устройстве дополнительных повторителей напряжения позволяет увеличивать напряжение Ч без соответствующего уменьшения разности потенциалов на выводах источников тока основных повторителей напряжения.Предполагая квадратичную зависимость тока стока ПТ от напряжения между его затвором и истоком получают разность между токами стока четвертого и второго ПТ 4 и 2К 7Гэ(ЧгК Чоор в) ) Чоорн Кг Чг ЧоорррНя П:;2 +" - (Ч - - Ч ) -Чооор )д оор, ) у(1) где К - крутизна -го ПТ;1 - ток через -й ПТ; Ч, и Ч 2 - напряжение на первом ивтором входе устройства; Ч, - пороговое напряжение ПТ пор, у),рсоответственно с и- и р 1 = 4 К (Ч + - +)(Ч,-Ч ) Т ВЬх + ооРР ЧК ЧКСо (Ч Ч 2)(2) Как видно из выражения (2), дифференциальный выходной ток ПНТ линейно зависит от разности входного напряжения, при этом напряжениеКрутизна характеристики ПТПри наличии ограничений на значение налряжения источника питания напряжение Чв нельзя увеличивать бесконечно, так как по мере увеличения Ч входные ПТ при наличии сигнала на их входах закрываются не по затвору ПТ, а вследствие уменьшения токов, протекающих через источники тока повторителей напряжения. Это обусловлено тем, что разность потенциалов на выводах источников тока повторителей напряжения уменьшается. Г" 1.Ч = - + - + ЧЬК К оор.р уа допустимый синфаэный диапазон входных напряжений приблизительно симметричен по отношению к положительной и отрицательной шинам 16 и 15 источника питания. Кроме того, первый, третий, пятый и шестой ПТ можно использовать с относительно небольшими размерами, что снижает их паразитные емкости и расширяет частотный диапазон устройства.Составитель И, ВодяхинаТехред Ц,Ходанич Корректор Э.Лончакова Редактор С. Патрушева Заказ 5445/54 Тираж 884 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Э 15Формула изобретения Преобразователь напряжения в ток, содержащий с первого по четвертый полевые транзисторы, одного типа, пятый и шестой полевые транзисторы, другого типа, при этом истоки первого и второго полевых транзисторов через первый источник тока, а истоки третьего н четвертого полевых транзисторов через второй источник тока подключены к первой шине источника питания, затворы первого и третьего полевых транзисторов являются соответственно первым и вторым входами преобразователя напряжения в ток, стоки через соответственно третий и четвертый источники тока под" ключены к второй шине источника питания, к которой подключены истоки пятого и шестого полевых транзисто-. ров, затворы которых соединены со стоками, а стоки - с истоками соотОб 515 6ветственно первого и третьего полевых транзисторов, при этом стоки второго и четвертого полевых транзисторов являются дифференциальным выходом преобразователя напряжения в ток,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения допустимого входного синфазного. напряжения и частотного диапазона, введены седьмой ивосьмой полевые транзисторы, тип которых соответствует типу пятого ишестого полевых транзисторов, и пятый и шестой источники тока, причемзатворы седьмого и восьмого полевыхтранзисторов соединены с затворамисоответственно первого и третьегополевых транзисторов, стоки - с первой шиной источника питания, истоки - с затворами соответственно четвертого и второго полевых транзисторов и через соответственно пятый ишестой источники тока - с второй шиной источника питания.