Функциональный элемент

1 ц 476572 О П И С-:А.Н -И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. б 06 д 7/26 с присоединением заявкиГосударстееннык комитет Совета Министров СССР па делам изобретенийи открытий 3) Приоритетубликовано 05,07.75, Бюллетень2та опубликования описания 11,03.76 3) Ътдк 681 335(088 8) 72) Авторы изобретени(71) Заявитель Харьковский ордена Ленина политехнический институт им, В, И. Ленина ИОНАЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 54) Ф,иК 2 -постоянные коэффициенты, характеризующие свойства полевых транзисторов 3 и 4 соответственно;прикладываемые к входным зажимам 7 и 8 противоположные по знаку управляющие напряжения; гд 1 иУ,0 Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано при построении сеточных электроинтеграторов для решения задач теории поля, в аналоговых вычислительных машинах широкого назначения для выполнения различных алгебраических операций, в адаптивных системах, в системах управления с переменными параметрами и др.Известен функциональный элемент, содержащий резисторы, два усилителя, два полевых транзистора. К выходу одного усилителя подключены через соответствующие резисторы затворы двух полевых транзисторов, а вход этого усилителя соединен с истоком первого полевого транзистора и через первый резистор с входным зажимом устройства.Цель изобретения - повышение точности и надежности работы элемента, а также расширение области его применения.С этой целью в него введен дополнительный полевой транзистор, затвор которого подключен к выходу второго усилителя, один из входов которого подключен ко второму входу элемента и к истоку дополнительного полевого транзистора и через резистор к шине нулевого потенциала. Второй вход усилителя через третий резистор подключен к стоку дополнительного полевого транзистора, к третьему входу элемента и к стоку второго полевого транзистора, исток которого соединен с шиной нулевого потенциала.На чертеже изображена принципиальнаяэлектрическая схема функционального эле мента,Элемент содержит операционные усилители1, 2, полевые транзисторы 3, 4, входной резистор 5, высокоомные резисторы 6, входные зажимы 7 - 10, дополнительный полевой транзи стор 11 и резисторы 12, 13.Операционный усилитель 1 с полевымитранзисторами 3, 4 и резисторами 5, 6 представляет собой компенсационную схему преобразования напряжения /ь подаваемого на 15 входной зажим 7, в проводимость д, каналаполевого транзистора 4. Полевые транзисторы 3, 4 управляются одним выходным напряжением усилителя, поэтому при равенстве их пороговых напряжений проводимость равна 20К, 01(2) Л =- - =РВРза, 1 У - рабочее напряжение, прикладываемое к входному зажиму 9;1 в т, проходящий по дополнительному полевому транзистору 11;Р 2 ийз - сопротивления резисторов 12 и13 соответственно. С учетом выражения (1) выражение (2) можно записать так:КВ Рг йзКа 11 11 г где(3) Функциональный элемент является универсальным, поскольку может быть использован в качестве:а) линейного управляемого напряжением У, сопротивления гдеС,=Кг Яайз 1- =сопз 1 при Уг = сопз 1; %В юг б) линейной управляемой напряжением с 12проводимости дг: СВИВ,где г К Я, 1(в этом случае между собой соединяютсявходные зажимы 7 и 10); Я, - сопротивление входного резистора 5.Полевые транзисторы 3, 4 работают в омической области и используются в схеме в качестве линейной управляемой проводимости. Для линеаризации их стоковых характеристик включены высокоомные резисторы 6, благодаря чему на затвор каждого из этих транзисторов помимо сигнала управления подается половина напряжения стока.Операционный усилитель 2 с дополнительным полевым транзистором 11 и резисторами 12, 13 представляет собой компенсационное управляемое сопротивление, рабочие параметры которого определяются свойствами дополнительного полевого транзистора 11. Сопротивление канала этого транзистора является выходной величиной функционального элемента и равног) нелинейного сопротивления с вольт-амперной характеристикой вида где С 4 - Ка Р 1при 1, = сопз 1К 1 1 г 13 11 01= Сзс 1где С =В 3К 1 1 г 1 з 11 Вб) получения обратно пропорциональнойзависимости 1=С,С =В ВКВ 1 а 1 з где в) извлечения квадратного корня1= С,УГ г) умножения двух квадратных корней 1= С,)/Т УГ,КВ 12 13 д) деления произведения двух величин на третью величину% 1 г 1 зе) возведения в квадрат1= С,Цг,Перечисленные операции могут быть произведены как с инвертированием, так и безинвертирования знака управляющих сигналов1 У 2, с 1, поскольку схема работоспособна55 при перемене полярности входных сигналов,Число выполняемых алгебраических операций и число входных независимых переменных можно увеличить, если в схеме в качестве резисторов 5 и 12 использовать нелиней 60 ные или управляемые сопротивления, подобные рассмотренным. Подключение ко входуусилителя 1 нескольких входных резисторовпозволяет проводить все перечисленные операции над переменной 11 представленной в65 виде алгебраической суммы. Вместо этих ре 50(в этом случае между собой соединяютсявходные зажимы 8 и 9),В рассмотренных выражениях коэффициенты С, - С 4 могут быть как положительными,так и отрицательными.Функциональный элемент может быть использован в качестве решающего блока длявыполнения следующих алгебраических операций:а) масштабного преобразования напряжения в ток2Редактор Л. Утехина Корректор Т. фисенко Заказ 122/3 Изд. Мз 934 Тираж 679 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 зисторов в общем случае можно использо. вать нелинейные или управляемые сопротивления, в частности в виде предлагаемого элемента со всеми расширениями. Предмет изобретенияФункциональный элемент, содержащий резисторы, два усилителя, два полевых транзистора, к выходу одного усилителя подключены через соответствующие резисторы затворы двух полевых транзисторов, а вход усилителя соединен с.истоком первого полевого транзистора и через первый резистор с первым входом элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы элемента, в него введен дополнительный полевой транзистор, затвор которого подключен к выходу второго усилителя, один вход которого подключен к второму входу элемента и к истоку дополнительного полевого транзистора и через второй резистор - к шине нулевого потенциала, а вто рой вход усилителя через третий резисторподключен к стоку дополнительного полевого транзистора, к третьему входу элемента и к стоку второго полевого транзистора.