Перемножитель сигналов

ае а С 008 СОВЕТСКИХЮЭИВЮаааиРЕСПУБЛИК зав С 06 С 716 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ,(56) 1. Р 1 ило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре, М., "Советское радио", 1979, с. 178-180, рис. 4.21 о2. Гребен А.Б. Проектирование аналоговых интегральных схем, М., "Энергия", 1976, с. 144-145, рис.7-3 (прототип).(54)(57) ПЕРЕМНОЖИТЕЛЬ СИГНАЛОВ, содержащий первый и второй генераторытока, первый и второй балансировочные резисторы, первые выводы которыхсоединены с первым выводом первогогенератора тока, второй вывод которого подключен к первой шине питания,первый и второй нагрузочные резисторы, первые выводы которых являютеяпервой и второй выходньпчи шинами перемножителя, а вторые выводы подключены к второй шине питания, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения диапазона величин входныхсигналов, в него введены первый, второй, третий и четвертый усилительныедвухзатворные полевые транзисторы ипервый и второй дополнительные балансировочные резисторы, причем стокипервого и второго усилительных двухзатворных полевых транзисторов подключены к первым выводам соответст" венно первого и второго нагрузочных резисторов и к стокам соответственно третьего и четвертого усилительных двухзатворных полевых транзисторов, истоки первого и второго усилительных двухзатворньм полевых транзисторов соединены с вторыми выводами соответственно первого и второго балансировочных резисторов, истоки третьего и четвертого усилитеуьньм двухзатворных полевых транзисторов соответственно через первый и второй дополнительные балансировочные резисторы подключены к первому выводу второго ф генератора тока, второй вывод которого соединен с первой шиной питания, первые затворы первого и четвертого усилительных двухзатворньм полевых транзисторов соединены и являются 6 первой входной шиной перемножителя, первые затворы второго и третьего усилительных двухэатворных полевьм транзисторов соединены и являются второй входной шиной перемножителя, вторые затворы первого и четвертого усилительных двухзатворных полевых транзисторов соединены и являются третьей входной шиной перемножителя, вторые затворы второго и третьего усилительных двухэатворных полевых транзисторов соединены и являются четвертой входной шиной перемножителя.Изобретение относится к электри" гческим вычислительным устройствам иможет быть использовано в аналоговыхвычислительных машинах,Известен перемножитель сигналов, 5содержащий усилительный дифференциальный каскад и операционные усилители 1.Этот перемножитель характеризуется малым диапазоном величин входных 1 Осигналов.Наиболее близким к предложенномуявляется перемножитель сигналов, содержащий первый и второй транзисторные генераторы тока, эмиттеры которых 15через соответствующие первый и второй балансировочные резисторы подключены к первому выводу источника тока,второй вывод которого соединен с первой шиной питания, коллектор первого 2 Отранзисторного генератора тока подключен к эмиттерам первого и второгоусилительных транзисторов, коллекторвторого транзисторного генератора тока подключен к эмиттерам третьего и 25четвертого усилительных транзисторов,коллекторы первого и третьего усилительных транзисторов подключены кпервому выводу первого нагрузочногорезистора, коллекторы второго и четвертого усилительных транзисторов подключены к первому выводувторого на-.грузочного резистора, вторые выводыпервого и второго нагрузочных резисторов соединены с второй шиной пита- З 5ния, базы первого и четвертого усилительных транзисторов соединены иявляются первой входной шиной перемножителя, базы второго и третьегоусилительных транзисторов соединены ,10и являются второй входной шиной, базыпервого и второго транзисторных генераторов тока являются третьей и четвертой входными шинами 1 23.Данный перемножитель также характеризуется узким диапазоном величинвходных сигналов.Цель изобретения - расширение диа"пазона величин входных сигналов. С этой целью в перемножитель сигналов, содержащий первый и второй генераторы тока, первый и второй балансировочные резисторы, первые выводы которых соединены с первым выводом 55 первого генератора тока, второй вывод которого подключен к первой шине пи-. тания, первый и второй нагрузочные резисторы, первые выводы которых являются первой и второй выходными шинами перемножйтеля, а вторые выводыподключены к второй шине питания,введены первый, второй, третий и четвертый усилительные двухзатворные полевые транзисторы и первый и в 1 оройдополнительные балансировочные резисторы, причем стоки первого и второго усилительных двухзатворных полевых транзисторов подключены к первым выводам соответственно первого и второго нагрузочных резисторов и к стокам соответственно третьего и четвертого усилительных двухзатворных полевыхтранзисторов, истоки первого и второго усилительных двухзатворных полевых транзисторов соединены с вторыми выводами соответственно первого и второго балансировочных резисторов, истоки третьего и четвертого усилительных двухзатворных полевых транзисторов соответственно через первыйи второй дополнительные балансировочные резисторы подключены к первому выводу второго генератора тока, второй вывод которого соединен с первойшиной питания, первые затворы первого и четвертого усилительных двух- затворных полевых транзисторов соеди- нены и являются первой входной шиной перемножителя, первые затворы второго и третьего усилительных двухзат 1 ворных полевых транзисторов соединены и являются второй входной шиной перемножителя, вторые затворы перво го и четвертого усилительных двухзат.- ворных полевых транзисторов соединены и являются третьей входной шиной перемножителя, вторые затворы второго и третьего усилительных двухзатворных полевых транзисторов соединены и являются четвертой входной шиной перемножителя. На чертеже изображена функциональная схема предложенного перемножителя сигналов.Схема содержит первый, второй, третий и четвертый усилительные двух- затворные полевые транзисторы 1-4, первый и второй балансировочные резисторы 5 и б, первый и второй нагруэочные резисторы 7 и 8, первый и второй дополнительные балансировчные резисторы 9 и 10, первый и второй генераторы 11 и 12 тока, первую и вторую шины 13 и 14 питания, первую, вторую, третью и четвертую входные(3) 3шины 15-18, первую и вторую выходные шины 19 и 20.Перемножитель сигналов работает следующим образом.В отсутствии входных сигналов с помощью первого и второго балансировочных резисторов 5 и 6 и первого и второго дополнительных балансирочных резисторов 9 и 10 добиваться баланса, при котором токи первого и второго 10 генераторов 11 и 12 тока равны и равны токи стоков первого, второго, третьего и четвертого усилительных двухзатворных полевых,транзисторов 1-4, 15При равных сопротивлениях первого и второго нагрузочных резисторов 7 и . 8 напряжение на первой и второй выходных шинах 19 и 20 равно 20Выл -т( . ) 1 т(1 -14) С 1) где 11 - сопротивление первого нагрузочного резистора 7;1,3 ,1, и токи стоков соответственно первого, второго,третьего и четвертого усилительных двухзатнорных полевых транзисторов 1-4,1, - 1, = 2 О,ф (2) где б - крутизна передаточной характеристики дифференциальногокаскада, образованного пер-З 5вым и вторым усилительнымидвухзатнорными полевымитранзисторами 1 и 2,напряжение на первой и второй входных шинах 15 и 16,где 6 З 4- крутизна передаточной характеристики дифференциального 45каскада, образованного третьим и четвертым усилительными двухзатворными полевымитранзисторами 3 и 4,4Значения б и 554, зависят от напряжения О подаваемого на третью и четвертую входные шины 17 и 18.Зависимости имеют вид где Ь (О) и ЬЭ 4(0) - значения крутизны при нулевом напряжении О фК ( - птянные коэффициенты, имеющие размерность мМВ и определя.емые графически из зависимостей крутизны от напряжения О ,.При балансе дифференциальных каскадов значения крутизны при нулевом значении напряжения О, равны между собой, поэтому выходное напряжение равно Оы = 11 (1 Ол 11(14 д 4 (54) . (ЬУ Из выражения (6) следует, что выходное напряжение пропорционально произведению перемножаемых входных напряжений, Так как коэффициенты К и К, не зависят от Ои остаются практически неизменными при изменениях О то в пределах изменения О, от 0 до 5 В перемножитель сигналов остается линейным пере- множителем. При этом диапазон линейного перемножения не менее 1,5 В,По сравнению с устройством-прото" типом, диапазон линейного перемножения которого составляет 10 МВ, предложенный перемножитель сигналов имеет диапазон линейного перемножителя около 1,5 В. Таким образом, предло-. женный перемножитель сигналов характеризуется новым качеством - более широким диапазоном в изменении входных сигналов.1113810 Составитель О.ОтрадновРедактор М.Келемен Техред ИАсталош Корректор С.Черни 21/41 Тир ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва, аж 698 Подписное рственного комитета СССР эобретений и открытий Е, Раушская наб., д. 4 каэ Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 иал