Диодный функциональный преобразователь

ал. "3био ио " ы ло 1ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщ 430390 Союз Советских Социалистических Респубпик(61) симое от авт. свидетельства л. 6 06 д 7/2 51 3 (21) 1879968/1 22) Заявлен с присоединением ваяв Государственныи комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий. Аржекенко изооретения ссковский ордена Ленина авиационный институт им, Серго Орджоникидзе) Заявител 54) ДИОДНЫЙ фУНКЦИОНА й ПРЕОБРАЗОВАТ Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.Известны диодные функциональные преобразователи, содержащие операционный усилитель, к входу которого подключены выходы диодно-резисторных элементов, входы последних подсоединены к источнику. входного сигнала и отрицательному зажиму источника двухполярного опорного напряжения, а между выходом операционного усилителя и выходами диоднс-резисторных элементов включен резистор. Погрешность известных преобразователей обусловлена температурным изменением характеристик полупроводниковых диодов.С целью повышения точности предлагаемый диодный функциональный преобразователь содержит два последовательно включенных диода, третий и четвертый резисторы и входной диод, анод которого подключен к входу операционного усилителя, а катод соединен с общей точкой диодно-резисторных элементов и через последовательно соединенные третий и четвертый резисторы - с шинои отрицательного опорного напряжения; общая точка третьего и четвертого резисторов через последовательно включенные диоды присоединена к общей точке первого и второго резисторов.На чертеже приведена схема предлагаемого преобразователя.К входу операционного усилителя 1 подключсн анод входного диода 2 и входной резистор 3, Катод диода 2 соединен с выходами двухвхсдовых диодно-резисторных элементов 4, - 4, содержащих резисторы 5, - 5 и б 1 - б, точки соединений которых подключены к анодам диодов 7, - 7. Выходами диод- но-резисторных элементов 4, - 4 являются катоды диодов 71 - 7. Выход операционного усилителя 1 через резистор 8 обратной связи 10 соединен с выходами двухвходовых диоднорезистсрных элементов 4, 4, Точка соединения третьего и четвертого резисторов 9 и 10 подклочена к катоду диода 11, анод которого подключен к катоду диода 12, а анод диода 12 15 соединен со средней точкой делителя напряжения 13, содержащего первый и второй резисторы 14 и 15. Свободные выводы резисторов 14 и 15 подключены к шине нулегого потенциала и к шине 1 б положительного опорного М напряжения соответственно, Шины отрицательного опорного напряжснпя и входного напряжения обозначены соотвстственно 17 и ИСхема раоотает следующим образом.Предположим, что диоды 7 - 7, исполь.25 зуемыс в диодно-резисторных элементах41 - 4, и входной диод 2 имеют одинаковый температурный коэффициент е, и одинаковую температуру с диодами 11 и 12 (например, в диодных интегральных матрицах). Тепловые зо явления в полупроводниковых диодах приво430390 20 3дят к сдвигу вольт-амперной характеристики диода по оси напряжений,Так как современные операционные усилители обладают малым входным током (10 - 20 иа) и большим коэффициентом усиления по напряжению (до 1 б 0 дб), то потенциал входа операционного усилителя 1 можно считать равным нулю, а ток, протекающий через диод 2, имеет постоянную величину, опредсляемую отношением напряжения на положительной шине опорного напряжения +Е к сопротивлению резистора . Следовательно, при равенстве температуры и температурных коэффициентов напряжения токи, протекающие через диоды 7, - 7, не зависят от изменений температуры диодов 7, - 7.Падение напряжения на диоде 2 приводит к изменению выходного напряжения У, что компенсируется выбором сопротивлений резисторов 3, 9, 10, 14 и 1 о из условия 1(То) = 0, (1) где ЛУУ - изменение выходного напряженияУУ, (То), У (Т,) - напряжения на катодахдиодов 2 и 11 соответственно при температуреРз, Р 8, Р - сопротивления резисторов , 8 и 9 соответственно.Изменение температуры диода 2 приводит к изменению падения напряжения на нем и, следовательно, к изменению выходного напряжения У, Это компенсируется выбором сопротивлейия резисторов 9, 10, 14 и 15 из усло- вия Ли =.,ит - (., - .,) ЛТ:0, (2)Л 9 где е 9 - температурный коэффициент напряжения точки соединения резисторов 9 и 10 и катода диода 11. Напряжение на выходе диодного функци 4онального преобразователя, параметры схемы которого выбраны так, что выполняются условия (1) и (2), не зависит от изменений температуры диодов 7, - 75 Предложенная схема компенсации температурной погрешности диодного функциональ.ного преобразователя может быть использована для диодных функциональных преобразователей, содержащих диодно-резисторные эле менты в цепи обратной связи операционногоусилителя. В случае подключения к входам диодно-резисторных элементов отрицательного сигнала можно использовать предложенную схему компенсации температурной погрешности диодного функционального преобразователя, изменив полярно ть включения диодов и источников опорного напряжения на противоположные. Предмет изобретения Диодный функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитель, 25 вход которого подключен через входной резистор к шине положительного опорного напряжения, выход операционного усилителя через резистор обратной связи соединен с общей точкой двухвходовых диодно-резисторных эле- ЗО ментов, подключенных своими входами к шинам входного и отрицательного опорного напрякений, а между шиной положительного опорного напряжения и шиной нулевого потенциала включен делитель напряжения из по следовательно включенных первого и второгорезисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит два последовательно включенных диода, третий и четвертый резисторы и входной диод, анод которого 40 подключен к входу операционного усилителя,а катод соединен с общей точкой двухвходовых диодно-резисторных элементов и через последовательно соединенные третий и четвертый резисторы - с шиной отрицательного опорно го напряжения; общая точка третьего и четвертого резисторов через последовательно включенные диоды присоединена к общей точке первого и второго резисторов.)а Подписноеов СССР МОТ, Загорский 498 Изд.1637 ЦИИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, РаушскаяТираж 624 Совста Минн открытий наб., д. 4/5