Преобразователь напряжения в ток

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А 893 51)5 Н 03 Г 3/4 ЕНИЯ Ф 32перно ческии инже Н.Красно 8,8) 1.егз, 19 7, Г 18. 2 ТО ЕН оякр ышение 1 реобраэоодержитчники 9-12 на орног рабо перноха восущ реоб азоваГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПР (57) Изобретение относитс технике, Цель изобретения точности преобразования. ватель напряжения в ток с ИДП-транзисторы 1-8, исто тока и источники 13-15 оп пряжения. Транзисторы 3-6 в крутой области вольт-ам рактеристики. С их помощь ляется операция линейного 2ния напряжения между истоками и стоками соответствующих транзисторов в разность токов, протекающих на двух выходах устр-ва. При этом транзисторы 1, 2, 7 и 8 работают в пологой области вольт-амперной характеристики,е С их помощью осуществляется сдвиг уровня и передача входного напряжения на соответствующие истоки и стоки транзисторов 3-6, и осуществляется передача сигнального тока транзисторов 3-6 на выходы устройства с одновременным преобразованием относитель-но низкого импеданса этих транзисторов в высокий выходной импеданс. устр-ва. Цель достигается введением транзисторов 4-8, источников 11 и 12 тока и источника 15 опорного напряжения. Преобразователь отличается тем, что шина источника 14 опорного напряжения является шиной источника питания. 1 з,п. ф-лы, 1 ил.1589378 Ч , - ширина запрещеннойзоны;в - потенциал Ферми;Р - подвижность основных носителей;С - удельная емкостьтонкого окисла;И, Ь - соответственно ши О рина и длина ИДПтранзистора;заряд электрона;Б(1 - концентрация примеси;15 Я - диэлектрическая пробницаемость кремния.формула (1.) полностью симметричнаотносительно потенциалов стока Ч иистока Чв.Поэтому формулу (1) можно переписать в виде: ИДП-транзисторы 3 - 6 работают в крутой области вольт-амперной характеристики (ВАХ), С помощью этих транзисторов осуществляется операция линейного преобразования напряжения между истоками и стоками соответствующих ИДП-транзисторов в разность токов, протекающих на первом и втором выходах устройства. При этом ИДП-транзисторыэО 1, 2, 7 и 8 работают в пологой области ВАХ. Посредством этих транзисторов, во-первых, осуществляется сдвиг уровня и передача входного напряжения ня соответствующие истоки и стоки ИДП- транзисторов 3 - 6, во-вторых, осу 35 ществляется передача сигнального тока МДП-транзисторов 3 - 6 на выходьГ, устройства с одновременным преобразованием относительно низкого импе- данса этих транзисторов в высокий выходной импеданс устройства.Предположим, что ток стока 1 ИДП- транзистора в крутой области ВАХ описывается выражением;(2 ЧИЕ)(1)51 г ственно затвора,стока, истока и подложки Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аналого-цифровой схемотехнике на ИДП-транзисторах.Цель изобретения - повышение точности преобразования.На чертеже представлена принципиаль ная электрическая схема преобразователя напряжения в ток.Преобразователь напряжения в ток содержит первый - восьмой ИДП транзисторы 1 - 8, первый - четвертый источники 9 - 12 тока, первый - третий источники 13 - 15 опорного напряжения, причем второй источйик 14 опорного напряжения является шиной источника питания.Преобразователь напряжения в ток работает следующим образом.(Чкэ Ч ) (Чх ф с)г) Таким образом, при отсутствии напряжения на входе устройства на истоках ИДП-транзисторов 1, 2, 7 и 8 устанавливается некоторое статическое напряжение Ч, абсолютное значение которого не влияет на работу устройства.При подаче на первый вход устройства напряжения Ч , на второй вход напряжения - Ч )х, на истоках ИДП-транзисторов 1 и 7 устанавливаются напряжения Ч( + Чв)(, а на ис-,оках ИДП-транзисторов 2 и 8 устанавливаются напряжения Ч - ЧВХ. В результате через ИДП-транзисторы 3 - 4 протекают токи, соответственно 1 к, 1 , 16, 1 к. Токи текут слева направо, поэтому левые по чертежу диффузионные области этих транзисторов являются стоками, а правые - истоками (указанные транзисторы и-канальные). Выходной ток устройства 1будет равен:= 4 К(Ч, - Ч,)Ч(6) где,ЧА, Ч - соответствующие потенциалы затворов ИДП-транзисторов;Ч - некоторый потенциал, абсолютное значение которого не влияет на работуустройства.Несмотря на нелинейное поведение МДП-транзисторов в крутой области ВАХ предлагаемое устройство полностью 30 линейно с крутизной преобразования 4 К. В это же время в устройстве-прототипе не устраняются искажения, обу словленные зависимостью тока стока МДП-транзистора вида (1). При смене знака напряжений на входах устройства схема работает аналогичным образом, с той лишь разницей, что сигнальные токи текут справа налево, поэтому левые по чертежу диффузионные области ЩП-транзисторов 3, 5, 7 и 8 являются истоками ИДП-транзисторов,. а правые - стоками.Выходной ток попрежнему определяется выражениями (5) и (6), Для упро щения устройства можно, хотя и не обязательно, в качестве второй опорной шины использовать шину питания, как это и показано на чертеже.вых т Вых, живых.г ( з+ 2 КЧо (Чс - ЧА)2 КЧо (ЧА - Чс )+ 50 Формула изобретения Преобразователь напряжения в . ток, содержащий первый, второй, тре тий ИДП-транзисторы, имеющие однуструктуру, а также первый и второйисточники тока, включенные между соответствующей шиной источника питания и истоками соответственно первого и второго 1 ЩП-транзисторов, затво -ры которых являются соответствующимивходами, а стоки - выходами преобразователя напряжения в ток, при этомуправляющий электрод третьего ИДПтранзистора соединен с шиной первогоисточника опорного напряжения, подложка - с шиной второго источникаопорного напряжения, а первый электродтретьего ЩП-транзистора подключен кистоку первого ИДП-транзистора, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности преобразования, введены четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой ЩП-транзисторы, имеющие структуру первого ЩПтранзистора, и третий, четвертый источники тока, включенные между соответствующей шиной источника питанияи истоками соответственно седьмогои восьмого ЩП-транзисторов, затворы которых подключены к затворам соответственно первого и второго ИДП-транзисторов, а стоки - к стокам соответственно второго и первого МДП-транзисторов, при этом вторые электродытретьего, четвертого, пятого, шестого ИДП-транзисторов соединены между собой, первый электрод четвертого МДП-транзистора подключен к истоку второго ЩП-транзистора, а управляющий электрод - к управляющему электроду третьего ЩП-транзистора, к подложке которого подключены подложки четвертого, пятого и шестого ЩП-транзисторов, причем первые электроды пятого и шестого МДП-транзисторов соединены с истоками соответственно седьмого и восьмого ЩП-транзисторов, .а управляющие электроды пятого и шестого МДП-транзисторов подключены к шине введенного третьего источникаопорного напряжения.,2. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что шина второго источника опорного напряжения является шиной источника питания.