Диодно-транзисторный элемент

О П И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик, Кл.06 с присоединением за Гввудврвтавнный яомята Соната Нянястроо ССС оо Своам нзабрвтвянй н отнрытвй(63) Дополнительное к Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники,в частности к аналоговой вычислительной технике,Известны диодные элементы 111, используемые в устройствах автоматикии вычислительной техники для нелинейных преобразований сигнала. Такие,элементы используются для реализации кусочно-линейной аппроксимации нелинейных функциональных зависимостей. Недостатком таких элементов являетсязначительное влияние температуры наточность элемента.Наиболее близким техническим решением является дисдно-транзисторныйэлемент, используемый в функциональном преобразователе 121 . Такой диодно-транзисторный элемент содержит.транзистор и последовательно соединенные первый и второй масштабные резисторы, общая точка которых через третий масштабный резистор соединена систочником опорного напряжения, сво"бодный вывод первого масштабного резистора соединен со входом элемента,а свободный вывод второго масштабного резистора через диод соединен свыходом элемента и через компенсирующий диод - с шиной нулевого потенциа 2ла. Использование в нем высокоомногоисточника термозависимого напряжения,для компенсации влияния температуры. усложняет настройку элемента и, следовательно, ухудшает его технологичность. Поэтому обычно в качестве источника термозависимого напряженияиспользуют операционный усилитель,что усложняет весь функциональный преобразователь и снижает его надежность,целью изобретеиия является упрощение диодно-транзисторного элемента.Для этого база транзистора соединена с источником термозависимого напряжения, коллектор - с источникомколлекторного напряжения, а эмиттерчерез четвертый масштабный резисторподключен к общей точке первого и второго масштабных резисторов,На фиг. 1 показана схема диоднотранзисторного элемента; на фиг. 2 -один из возможных вариантов схемы источника термозависимого напряжения.Диодно-транзисторный элемент содержит транзистор 1 и последовательно соединенные первый и второй масштабныерезисторы 2 и 3; общая точка которыхчерез третий масштабный резистор 4соединена с источником опорного напряжения 5, свободный вывод первого масштабного резистора соедичен со входом6 элемента, а свободный вывод второгомасштабного резистора через диод 7соединен с входом операционного усилителя 8 и через компенсирующий диод9 - с шиной нулевого потенциала, 5Кроме этого в состав элемента входит четвертый масштабный резистор 10,источник коллекторного напряжения 11и источник термозависимого напряжения12, в состав которого входят резисто"ры 13, 14, 15 и два диода 16 и 17,Элемент Работает следующим образом.При входном напряжении Оз - 0 ди"од 7 закрыт, а эмиттерный переходтранзистора 1 открыт, Сопротивления 15резисторов 3 и 10 выбраны намногоменьшими, чем резисторов 2 и 4, Поэтому при увеличении входного напряжениянапряжение на положительном выводедиода 7 медленно нарастает в соответствии с параметрами делителя напряжения определяемого, в основном, резисторами 2, 10 и 4 и сопротивлениемэмиттерного перехода транзистора 1.При определенном напряжении входногосигнала диод 7 начинает открыватьсяи выходной,ток цепочки нелинейнорастет, Когда диод 7 полностью отпирается, выходной ток растет по линейному закону, причем скорость нарастания тока на этом участке ограничивает30резистор 3, При дальнейшем увеличениивходного напряжения начинает запираться эииттерный переход транзистора 1,управляемый делителем напряжения, параметры которого определяют, в основ 35ном, резисторы 2 3, 10, 4 и прямоесопротивление диода 7. Выходной токснова нарастает по нелинейному закону;Когда транзистор 1 полностью закрыт,эквивалентная схем. цепочки совпадает 40с обычной схемой диодно-резисторнойцепочки с кусочно-линейной аппроксимацией, причем выходной ток теперьзависит от входного напряжения линейно. Если при некоторых значениях входного напряжения напряжение иа диоде7 слишком велико и может вызвать заметный обратный ток, то для подавлениясигнала обратной полярности, как обычно, между положительным выводом диода и землей может быть включен компенсирующий диод 9.Изменяя полярность диодов, тип проводимости транзистора и знак опорногонапряжения, можно, как известно, аппроксимировать . произвольные заданныеФункции,Для компенсации температурной погрешности на базу транзистора 1 подается термоэависимое напряжение 81), Оно должно линейно зависеть от температуры окружающей среды и равняться сумме изменений от температуры падений напряжения на диоде 7 и эмиттерном переходе транзистора 1. Применение транзистора 1 позволяет уменьшить потребление тока и мощности, увеличить допустимое выходное сопротивление источника термозависимого напряжения в ф раэ, (где З - коэФФициент усиления по току транзистора), Это позволяет уменьшить взаимовлияние цепочек при настройке Функционального преобразователя и использовать при этом очень простые источники термозависимого на" пряжения, например по схеме Фиг,2. В том случае, когда желательно полностью исключить взаимовлияние цепочек при настройке, например, при реализации Функционального преобразователя в микроэлектронном исполнении, можно каждую цепочку питать от отдельного источника термозависимогс напряжения, что в данном случае допустимо ввиду простоты схемы и малого потребления мощности этими источниками. Формула изобретенияДиодно-транзисторный элемент, содержащий транзистор и последовательно соединенные первый и второй масштабные резисторы, общая точка которых через третий масштабный резистор соединена с источником опорного напряжения, свободный вывод первого масштаб" ного резистора соединен со входом элемента, а свободный вывод второго масштабного резистора через диод соеди - нен с выходом элемента и через компенсирующий диод - с шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, в нем база транзистора соединена с источником термозависииого напряжения, коллекторс источником коллекторного напряжения, а эииттер через четвертый масштабный резистор подключен к общей точке первого и второго масштабных резисторов.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Р 256385, кл,06 Й 7/26, 1969.2. Авторское свидетельство СССР Р 254212, кл.067/26, 1969,б 07233 ис.) е.г Составителр О.Сахаровтор Н.Каменская Техред 3. Фанта Корре Гарасиняк Эа Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная лиа 2585/37 ПНИИПИ Государст по 113035, МТираж 826 венного комитета Сов делам изобретений и осква, )к, Раушска Подписноеа Мийистров СССРкрытийнаб., д. 4/5