Квадратор

Союз Советских Социалистических Республик43) Опубликовано 30.11.78, Бюллетеньо делам изобретений и открытийписания 30.1 45) Дата опубликования 2) Авторы изобретен адахов и Р, Я,(71) Заявитель Институт оптики атмосферы Сибирского отделени(54) КВАДРАТ ени етвер с заанзи. абные драто- тран- резис- сигнасия яемыхмас- торого а ана на чертеже. ва элемента с о, выполненные анзпсторах, мас-сточ и и к 11 смс,+,У / + Р., -, -Р, - З,и,+ вх + У-+ оч очно- иапаС Изобретение относится к электроизмерительной и аналоговой вычислительной технике и,может быть применено при измеренни среднеквадратичного значения периодических и случайных сигналов, а также в моделирующих устройствах и вычислительных машинахИзвестны квадраторы, содержащие,по. левые транзисторы, в;которых используется квадратичность вольт-амперной характеристики канала транзистора при фиксированном напряжении на затворе (11.Наиболее близким к изобретению техническим решением, является квадратор, содержащий два элемента с управляемой про 5 водимостью, выполненные на первом и втором,полевых транзисторах, и масштабные резисторы, причем источник входного сигнала подключен к общему, выводу первого и второго масштабных, резисторов, а лру гие вьвводы,первого и второго масштабных резисторов соединены оо стоками соответственно первого и второго,полевых транзисторов и выходными шинами квадратора Я,Известные устройства обладают недоста- Б точной точностью и гмалысм динамическим диапазоном.Цель изобретения - повышечие тсти и расширение динамического лзо,на. Поставленная цель лостигается те ивадратор содержит источник сме один вывод которого через третий и ч тый масштабные резисторы соединен творами перьвого и второго полевых т сторон и через пятый и шестой масшт резисторы с выхолными шинами ква ра, причем затвор первого полевого зистора через сельмой гмаоштабный тор совлинен с источником вхолного ла, другой вывод источника смеще с истоками первого и второго управл полевых транзисторов, через восьмо штабный резистор - с затвором в управляемого полевого транзистор шиной нулевого потенциала.Схема квадратора показКвалратор содержит луправляемой проводимостына:пе;твом 1 и втором 2 трштаб:.ые резисторы д - 10, 1щения.Напряжение на выходе квалратор сывается в оощем случае выражение(о) 60 где Увх в У - входное и выходное на.пряжения;С, - напряжение смещенияна управляемом зхсденелинейногэ элемента;Р - сапротивленце резисторов моста 3 и 4;Л 1 и Я 2 начальное сопротизлениенелцнейных элементов;5, и 5 - крутизна характеристидРгси 5= транзистодсlров 1 и 2;и, и и, - добавки, вызванныетем пер атур ной з азисимостью и нелинейностьювольт-амперных характеристик транзистороз 1и 9.Подбором величины ( можно добиться выполнения равенства кроме тогопри однотипных транзисторахн 2а, = а., = а. (3) При соответствую 1 цем выборе сопротивлений Й и Л, выполняется условие 5,1/+ аЯ+ Р (4) Тогда с учетом, выражений (2) и (3) из выражения (1) следует В ивадраторе на,полевых транзисторах сопротивления резисторов 9 и 5 выбираются р ав ными или близкими по,велич и не. В ыбор рабочего участка характерстики транзистора 1 осуществляется установкой напряже. ния источника 11 смешения. Выголнение равенства (2) достигается путем соответст. зующвго выбора коэффициента передачи делителя на резисторах 10, б, Сопротивление резисторов 3 1 и 4 выбирается из условия (4) и обычайно,составляет несколько килоом. Сопротивление резисторов 7 ц д должно быть в несколько раз меньше обратного сопротивления р - лчперехола. Пэдбором величины сопротивления одного из этих резисторов устанавливается нуль на выходе при отсутствии,входного сигнала. При выборе рабочето участка хабр актер истцки транзи. стора следует,учитьнвать необходимость выполнения условия (4), Настройка квадратора заключается в,выводе транзисторана рабочий участок характеристики путем установления соответствующего напряжения смещения источника 1, а также в последовательной подгонке напряжения смешения на затвопе транзистора 2 и установ 5 о 15 2 О 25 зо З 5 4 О 45 50 55 ке нуля на выходе квалратора подбором величины одного из резисторов 7, 8.Применение мостовой схемы построения ивадратора и цспользова,ние линейной зависимости сопротивления от напряжения на управляющвм входе нелинейного элемента позволило более чем в четыре раза расширить диапазон входных напряхкений, по сравнению с известковыми квадраторамипри сохраненни относительной ошибки в пределах 3% во всем диапазоне. Применение двух нелинейных элементов в смежных плечах моста;повысило температурную стабильность кзадратора, а подача смещения на затворы, полевых транзисторов, установленных в,лзух,плечах моста от одного источника, позвотила существеннэ снизить требования к стабильности источника смещения, что практически устранило необхолцмость полстрочки изалратора в процессе эксплуатации. Схема квадратора не требует строгой нлентцчнэстц применяемых элементов. Кроме того, при возведенни з квадрат сигнала с взменяющейся,полярностью не требуется вылелитель модуля, который необхэлим прц работе с известными кзадраторамц. Формула изобретения Квадратор, содержащцй,лва элемента с управляемой проводимостью, выполненные на первом и втором полевых транзисторах, масштабные резисторы, источник вхолно-.о сигнала, подключен к общему выводу первого и второто масштабных резисторов, другие:выводы первого и второго масштабных резисторов соединены со стоками соответственно первого и,второго,полевых транзисторов и выходными щинами нвалратора, о т л и ч а ющ 1 ий с я тем, что, с целью говышения точности и расширения,лцнамцческого диапазона, квадратор содержит источник смещения, один вывод которого через третий и четвертый масштабные резисторы соединен с затворами первого и второго полевых транзисторов,и через пятый и шестой масштабные резисторы с выходным: шлнами квадратора, причем затвор первого полевого транзистора через седьмой масштабный резистор соединен с источником входного сигнала, другой вывод источника смещения соединен с истоками первого и второго у 1 правляемых:полевых транзисторов, через восьмой масштабный резистор - с затвором второго управляемого, полевого транзистора и с шиной нулевого потенциала. Иэтэчндки цнформацицпринятые зовнимание при экспертизе: 1, Авторское свидетельство СССРФ 313277 кл, Н ОЗ Р, 1971. 2, Патент США Мо 2662187, кл, 307 - 229,опублик, 1972.каз 843/1268 11 зд. М 748 Тирана 799 НПО Государственного комитета СССР го делам изобр Москва, К, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. грел. Патент Подписноений и открытий