Диодный функциональный преобразователь

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 1 ц 430392 т,.окзз Соаетскик Соцналистицескнх Республик(61) Зависимое от авт. свидетельства - (22) Заявлено 30,10.72 (21) 1846330/18-24 51) М.Кл. б 06 е 7/26 присоединением заявки -32) Приоритет -публиковано 30.05,74, Бюллетень М Гасударственный камитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий УДК 681.335.8. Ю, Аржененко, Н, Г, Балабошко и Ю. В. Горбатов Московский ордена Ленина авиационный институт имени Серго ОрджоникидзеЗаявитель ОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 54) ДИОДНЫЙ Изобретение относится к аналоговои вычислительной технике.Известны диодные функциональные преобразователи, содержащие дифференциальный операционный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной связи и диодно-резисторными элементами, подключенными к источнику входного сигнала и отрицательному зажиму источника двухполярного опорного напряжения. Недостатком известных схем является низкая точность работы, обусловленная температурным изменением характеристик полупроводниковых диодов.В предлагаемый диодный функциональный преобразователь для повышения точности введены диоды и входные резисторы, первый и второй из которых включены последовательно между источником отрицательного опорного напряжения и первым входом дифференциального усилителя, а их общая точка через третий входной резистор соединена со вторым входом дифференциального усилителя и катодом первого из последовательно и согласно включенных диодов, анод последнего из которых через четвертый входной резистор подключен к источнику положительного опорного напряжения преобразователя.Схема устройства приведена на чертеже.К первому входу дифференциального операционного усилителя 1 подключены выходы диодно-резисторных элементов 2, - 2", содержащих последовательно соединенные резисторы 31 - Зи 41 - 4, точки соединения которых подключены к анодам диодов 5 - Г.5 Выходами диодно-резисторных элементов являются катоды диодов 5, - 5. Выход дифференциального операционного усилителя 1 через резистор отрицательной обратной связи б соединен с первым входом. Второй вход уси лителя 1 через дополнительный резистор 7соединен с шиной нулевого потенциала. Преобразователь содержит также входные резисторы 8 - 10.Анод диода 11 подключен к катоду дио да 12, а анод диода 12 через четвертый входной резистор 13 подключен к источнику положительного опорного напряжения 14. В преобразователе имеются также источники отри цательного опорного и входного напряжений 1 б и 1 б.Схема работает следующим образом.Предположим, что диоды 5, - 5, используемые в диодных элементах 21 - 2 имеют одинаковый температурный коэффициент напряжения и одинаковую температуру с дйодами 11 и 12, что, например, справедливо для интегральных диодных матриц. Тепловые явления в полупроводниковых диодах приводят к сдвигу вольт-амперной характеристики дио- ЗО да по оси напряжений.3Так как современные твердосхемные интегральные дифференциальные" операционные усилители обладают малым Входным током (50 - 500 на) большим коэффициентом усиления дифференциального сигнала (до 100 дб) .высокой степенью относительно ослабления синфазного сигнала (до 120 дб), то входным током можно пренебречь, а разность" потенциалов между входами дифференциального усилителя, охваченного отрицательной. обфитной связью, считать пренебрежимо малой. Допустим, что при расчетной температуре потенциалы входов дифференциального операционного усилителя 1 и точки соединения катода диода 11 со входными резисторами 8 - 10 равны нулю. Для того чтобы при изменении температуры токи через дйоды 5 - 5 остались неизменными; необходимо компенсировать изменение падений напряжений на этих диодах, что осуществляется изменением потенциала второго входа (а следовательно, и первого) дифференциального операционного усилителя 1. Номиналы сопротивлений резисторов 7 и 9 выбираются из соотношенияЙ 7в 2 р 1 р вьгде Я 7, Я 9 - сопротивления резисторов 7 и 9;в - температурный коэффициент напряжения точки соединения катода диода 11 со входными резисторами 8 - 10.При выполнении условия (1) токи, протекающие через диоды 5 - 5, не будут зависеть от изменений температуры.Изменение потенциала первого входа дифференциального операционного усилителя приводИт к изменению выходного напряжения У , которое компенсируется с помощью входного резистора 8. Сопротивление этого резистора выбирается таким, чтобы" выполнялось соотношение 4 ЛУу (ЬТ) = в ЬТ - (в 2 - е) ЬТ - = 0, (2) Я 8 где ЛУ (ЬТ) - изменение выходного напря 5жения в зависимости от изменения темйературь 1;Ре, Р 8 - сопротивления резиСторов б,8.Лабораторные исследованця показывают,1 О что напряжение на выходе диодного "функционального преобразователя, пираметры схемы которых выбраны такими, чтобы выполнялисьусловия (1) и (2), не зависит от изменения температуры диодов 5 - 515Предмет изобретенияДиодный функциональный преобразова тель, содержащий дифференциальный усилитель с резистором в цепи обратной связи, к первому входу которого подсоединены выходы двухвходовых диодно-резисторных элементов, подключенных своими входами к источ нику напряжения и источнику отрицательногоопорного напряжения преобразователя, а его второй вход соединен через дополнительный резистор с шиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения 30 точности работы, он содержит диоды и входные резисторы, первый и второй из которых включены последовательно между источником отрицательного опорного напряжения преобразователя и первым входом дифференциаль ного усилителя, а их общая точка через третий входной резистор соединена со вторым входом дифференциального усилителя и катодом первого из последовательно и согласно включенных диодов, анод последнего диода 40 через четвертый входной резистор йодключенк источнику положительного опорног 6 напря- жения преобразователя.430392 аказ54 1636 Тираж 624 ного комитета Совета Министров изобоетений и открытийодписно И Т, Загорский цех Редактор В. Левитов Составитель О. Сахаровехред А. Камышникова ИздГосударствен по делам Москва, Ж