Модулятор малых сигналов постоянного тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз Сфветсиик Сфциапистических Респубпии(23) Приоритет(5) М, Кл,Н 03 С Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийпубликовано 20279, Бюллетень Юа 7 ата опубликования описания 25,0279 5 З) УД 621. 376(72) Авторы изобретен Я.Финкельштейн и И.И.Афанасье 71) Заявитель ститут электронной и вычислительной техникй АН Латвийской ССР(54) МОДУЛЯТОР ИАЛЫХ СИГНАЛОВ ПОСТОЯННОГО Т эпор цине шино ан 2 Изобретение относитс я к областиимпульсной техники и может быть использовано при создании устройствдля модуляции, в частности амплитудной.Известен модулятор малых сигналовпостоянного тока, содержащий ключевые элементы, выполненные на транзисторах, база каждого из которыхсоединена с выходом соответствующегоисточника коммутирующего сигнала,эмиттер одного из которых соединенчерез резистор с выходом источникапреобразуемого сигнала, а коллекторы объединены,Недостатком этого модулятора является низкая точность преобразования из-за отсутствия полной компенсации динамического выброса выходного напряжения и темперагурной стабилизации компенсации дрейа нуля.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуявляется модулятор малых сигналовпостоянного тока, содержащий источник посгоянного напряжения, транзистор, эмиттер которого через первый резистор соединен с выходом источника преобразуемого сигнала,база соединена с выходом источника ного напряжения, а коллектор соен через второй резистор с общей й модулятора, нагрузку.Недостатком этого модулятора является также низкая точность преобразования из-за отсутствия полной компенсации динамического выброса выходного напряжения.Цель изобретения - повысить точность преобразования.Это достигается тем, что в известный модулятор малых сигналов постоянного тока, содержащий источник постоянного напряжения, тр зистор, эмиттер которого соединен через первый резистор с выходом источника преобразуемого сигнала, база соединена с выходом источника опорного напряжения, а коллектор соединен через второй резистор с общей шиной модулятора, нагрузку, введены диод, регулируемый резистор, КС-цепь, конденсатор, причем коллектор транзистора соединен через ЯС-цепь с общей шиной модулятора, чере регулируемый резистор - с катодом диода, анод которого соединен с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения, а эмиттер транзистора через последовательно,соединенные конденсатор и нагрузкусоединен с общей шиной модулятора.На фиг.1 дана фувкциональнаяэлектрическая схема модулятора; нафиг.2 - временные диаграммы", иллюстрирующие его работу.,Модулятор содержит транзистор 1,источник 2 преобразуемого сигнала,источник 3 постоянного напряжения,резисторы 4-6, регулируемый резистор 7, диод 8, конденсаторы 9,10,источник 11 опорного напряжения, 10нагрузку 12.Устройство работает следующимобразом.При отсутствии входного сигналаО : 0 и разорванной цепи источника 113 йостоянного тока напряжения в цепиэмиттера транзистора 1 протекаетток 3 , равный в первом приближениинулю. Следовательно, выходной сигнална нагрузке 12 также будет равен31нулю. Остаточный уровень эмиттерноготока высшего порядка малости можноскомпенсировать, подавая на коллекторный переход постоянное смещение00. Компенсация достигается с помощью источника 3 постоянного напряжения, диода 8 и резисторов 6 и 7.При наличии преобразуемого сигналаВчерез нагрузку 12 течет ток 3 зки выходной сигнал равенэЦЭЬь- Пах - сДж елрЮ,Всяк),(1)Тгде м = -- отношение толщины базы4транзистора 1 к диФфузионной длиненосителя заряда; 35Кз,З - сопротивления нагрузки12, РезистоРа 4 соответственно;1где К - постоянная Больцмана, 40Т - температура.. Чтобы в модуляторе избежать динамического выброса выходного напряжения, достаточно ограничить частотуопорного сигнала некоторой величинойкоторая вычисляется следующимобразом: выброс на нагрузки 12 отсутствует при условии,дэ- с 1 (2)Нгде Я емкостное сопроф оя эьтивление эмиттерного перехода.Отсюда относительно частоты опорногосигнала получается условие: 1(3)2 В,ЙэСэ ь 21бОДля данного модулятора1= 10 ом 5 10:5 10сек и относительно граничной частоты 1 получаем: 1 с - а Ь 10 Гц. (4)7Оп- Г 1.5.1 9 секЗадаваясь 1-ной погрешностью, получаем 1 =310 Гц."Таким образом, в данном модуляторе полностью исключается прохождение опорного сигнала управления на выход при отсутствии входного сигнала для т О т .Выброс напряжения на нагрузке 12 вследствие эффекта рассасывания неосновных носителей заряда в базе транзистора 1 является необходимым следствием любого импульсного процесса в р-п-переходах. В данном модуляторе используются гармонические колебания, период которых много больше времени рассасывания неосновных носителей, вследствие чего явление рассасывания не влияет на форму выходного сигнала, Кроме того, в этом модуляторе компенсация нулевого уровня температурно стабилизирована, что также повышает точность преобразования. Температурная зависимость выходного напряжения определяется остаточным уровнем тока 3 О и имеет вид который можно скомпенсировать,подавая на коллектор транзистора 1напряжение 3 к=И (СЬ), либо задавая в коллекторной цепи ток Модулятор малых сигналов постоянного тока, содержащий источник постоянного напряжения, транзистор, эмиттер которого соединен через первый резистор с выходом источника преобразуемого сигнала, база соединена с выходо источника опорного напряжения, а коллектор соединен через второй резистор с общей шиной модулятора, нагрузку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены диод, регулируемый резистор, РС-цепь, конденсатор, причем коллектор транзистора соединен через йС-цепь с общей шиной модулятора, через регулируемый резистор - с катодом диода, анод которого соединен с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения, а эмиттер транзистора через последовательно соедин .нные конденсатор и нагрузку соединен с общей шиной модулятора.Фь фи Составитель В. ЕвпаковТехред М. Петко Корректор М.Демч едактор Е,Полион Подписноо комитет й иоткры б., д.4/5 каэ 576/53 Тираж 1059 ЦНИИПИ Государственно по делам иэобретен 13035, Москва, Б, Раушская нСССРй илиал ППП Патент , г,ужгород, ул.Проектная,4