Двухполупериодный выпрямитель

" н г 1 1 У ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Алексенко А,Г, и др, Применениепрецизионных аналоговых ИС, - М,:Радио и связь, 1981, с. 224,Пиз Роберт. Проектирование преобразователей напряжение - частота дляобработки разнополярных сигналов. -Злектроника (перевод), 1979, У 12,с, 54-63801350811(57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширениединамического диапазона входных напряжений и увеличение быстродействияДвухполупернодный выпрямитель содержит операционный усилитель 1, резистор 2, основные транзисторы (Т) 34, повторитель тока 5, генераторы тока (ГТ) 6, 7, дополнительные Т 8, 9,генератор напряжения смещения 10, Вкачестве Т 3, 8 применены МДП-транзисторы с индуцированным п-каналом,а в качестве Т 4, 9 - МДП-транзисторы с индуцированным р-каналом. Резистор 2 преобразует входное напряЖЕНИЕ В ТОК ПрИ ПОЛ)З 31 ТС)ЛЬ)10 я ВХ 01,ном напряжении ток протекает через Т 4, инвертируется с помсью повторителя тока 5 и поступает ца Выход) При отрицательном Входном агряжении ток через Т 3 поступает Ва Выход,. Введены ГТ 6, 7, Т 8 9 к енератор напряжения смещения 1 О, ГТ 6, 7 и диодно включенгые Т 8 9 задают наЛЬГОЕ НаПРЯ)гЕ)ИЕ, Чта ПОЭВОЛЯЕт УмсП НИТЬ ВЕГПИЧИНУ ВХОДНЫХ НагРЯЖЕНИй, грк которых открывая)тся Т 3, 4, Генератор нагряженкя смешения 10, подаВая с)типател ное ца-,.ряженке смещенич на Т 3, кск:)ючает протекание в ВВГхсднсй цепи тока ггрк ну:.евсч 1 хоцца) нпп)5 женки, э,п ф - г 1 ы1Изобретение относится х рацио"хнике ч может быть испо 1 ьэсванстЕГРаЛЬНОй ПОЛУПРОВОДНИКОВсй схвмс-.технике,Цель изобретения - расгчирение динамического диапазона Вхоцгьх на;ря жений и увеличение быстродействияИа фиг 1 представлена злектричес-.КаЯ СХЕМа ПРЕДЛаГаЕМОГО ГВ 1 г ХПОХ УПС."риодного выпрямителя; на фиг, - схч -Ома генератора напряжения смещения,Двухполупериодный Выпрямитель,.о держит операционный усилитель 1 первый резистор 2, первый 3 и Второй 4основные транзисторы, повтарктель 5тока, первый 6 и Второй 7 1 еператорытока, первый 8 и второй 9 допсгнкте;ьные транзисторы и генсратор 10 1 апр;. -жения смещения, кмеюгий третии 11 ичетвертый 12 генераторы тока пятый ".Огенератор 13 тока, Выход которогоявляется Выходом гене)атора О напряжения смещения, третий 1 четвертый15 и пятый 16 1 ДП-траэисторь с индуцированным п-каналом, втсрсй 17 итретий 18 резисторыДвухпо)упериодньй Выпряитель 1:аботает следующим ОбГаэом,Входное напряжение прес)бра.зуетсяВ ток с помощью перв 010 резистора 2 дбподключенного к инвертируощеу входуоперационного усилителя 1, При положительном входном напряжнки ток протекает через второй Основной транзистор 4, при отрицательном - через пер"вый основной транзистор 3 Ток черезтранзистор 3 непосредственно поступает на выход устройства, а ток черезтранзистор 4 предварительно инвертируется с помощьк повторителя 5 тока О 1 1 токапс е зевка. о ;, тобе уменьшитьВ елгчн)у В хд Ных напряжении ) при хс срых откр Веются "ранзи старык 4чч 0)бы ас 1 нри "ь лкнамически 1),и а паза н двух 0 пупсркоднОГО Выпрямиеля и 1 свысить егс быстродействие.).Жду э атг) сра)э тргИэи сто)св 3 и 4 сЭ)01 ДКС;.;а ЗКЛК)ЧЕННЫХ ДСПОЛг 1 Ит льных тра:зистсрс В 8 и 9 и Генераторов 6 и 7 тска з 2.дается начальное 1)П)-,51 .:.Сп)1 КЕ. рк Зт)" М )ля ТОГО, ЧТСбыВыхсдной не;и не протекал ток прк ).;)ВВСМ ВХОПЦОМ Нат РЯЖЕНИК, ПЕРВЫЙ : ".овсй транэистс; 3 запирается пс);) И Н)1 Е 10 ГОЛ С)гх)г ОТрица Т)ЛЬНС 10 1 гря)с)нкя смсщения о;: ег),ратсра 10 1: .НГ)ЯЖЕНКЯ С ЕЩЕНГЯ, .с ксНа НВПРЯ) си я сс)еци 5 э э -а е 1 ся та) ч)го 1,):НЗИСОРЫ1) - Пг)И ВХОД 11 СМ НППРЯ жсзцИ раВНОМ цу:ПП НахсдяТСЯ На ГраНИ- пс. )тпирания, Напряженке смещения )можно подстраивать Вру.;ую с помощью рс:эистиг:Ого де)итепя, либо с:.Нериг),гЧ ) ) С ПЕЦИЗЛ)э 1)С ВС аСИКС). 1.0 ТО рь ) не э 2 Вкс О с;: а)ав р. ч т ехнсс гни эб е пе")ив а е т э г" ченс) счс щениягр) хотсрс транзисторы 3 к 4 нахоТЕ 1 С)1 Нг) ГРа И,Е СТ,Иаг ИЯ в)абоае Олс)уюпп) ссраэо ; О т)ипательнсЯ сбаатнаЯ сВЯЗ ь со стока гранзстра 15 на его подложку,зав=де.ная с омсщью кстоковогс гов-. )ор)ите)ля на "сс) нэкс горе6, Гене)ратсра 13 тока и рсаистров 17 и 1 Ягри одинаковых ; ехног:сгических размерах.ьегс 14 и четвертого 15 1 Я 1-т,)ан:-:сторав и Величине така третьего Г,=нера гара 1: тока, значительно преВзга)1 М ГЕЛИЧИНУ таКа ЧЕТВЕРТОГО ГЕ350811 1, Двухполупериодны 11 выпрямитель, содержащий операционный усилитель, герный резистор, первый и второй основные тганзисторы разного типа проводимости и повторитель тока, причем иннертирующий вход операциан 1.аго усилителя соединен с первым вьводом первого резистора и с неиннертирующим выводом гервого и второго основных транзисторов, второй вь 1 нод первого резистора является входом двухполупериодного выпрямителя, инвертирующий вывод первого осноннога транзистора соединен с выходом повторителя тока и является выходом двухполупериоднЬ- го выпрямителя, иннертирующий вывод второго основного транзистора соединен с входом повторителя тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью расп 1 ирения динамического диапазона входных напряжений и увеличения быстродействия, введены первый и второй генераторы тока, первый и второй дополнительные транзисторы и генератор напряжения смещения, при этом первый генератор тока включен между первым выводом источника питания и объединенными между собой управляющим и инвертирующим выводами первого дополнительного транзистора и управляющим выводом первого основного транзистора, второй генератор тока включен между вторым выводом источника питания и объединенн.1 ми между собой управляющим и инвертирующим выводами второго дополнительного транзистора и управляющим выводом второго основного транзистора, н качестве первых основного и дополнительного транзисторов применены МДП- транзисторы с индуцированным и-каналом, а в качестве нпорых основного и дополнительного транзисторов применены МДП-транзисторы с индуцированным р-каналом, первый и второй входы генератора напряжения смещения подсоединены к первому и второму+ип.ьв В 17 Уш1В 18 (п 2-Т тгде Ки К- 12 нологии,В предлагаемом двухполупериодном 45выпрямителе, использующем нелинейнуювходную характеристику транзисторов,включенных н цепь отрицательной обратной связи операционного усилителябез начального смещения, из-за конечного значения коэдхЬициента усиленияпо напряжению К операционного усилителя динамический диапазон выпрямителя ограничен снизу минимальным значением входного напряжения, необходимого для отпирания выпрямительныхтранзисторов К, = Ч,/К, где11 - напряжение отпирания выпрямительного транзистора,нерагора 12, устанавливает на подложке транзистора 15 потенциал, при котором ток стока транзистора 15 равен току генератора 12 тока,5Для схемы генератора напряжения смещения (Лиг,2) справедливо Р 17 (Т Г 1 П 814 , 10 где Ч - выходное напряжение генераСмтора напряжения смещения;Б 17 - сопротивление резистора 17; Б 18 - сопротивление резистора 18, Для того, чтобы транзисторы 3 и 4 (фиг,1) находились на пороге запирания необходимо, чтобы выполнялось условие 3 и 8 ЧЗи 9 зиззи 4 4 псо Р Порп г + 20 1где 1 - коэААициент влияния подложки,Это условие автоматически выполняется при значениях Б 17 и Б 18, удовлетворяющих соотношению удельная крутизна транзистора; отношение токов (шм 1).35 Из этого соотношения следует, чтотранзисторы 3 и 4 двухполупериодноговыпрямителя при входном напряженииравном нулю находятся на границе отпирания практически независимо отабсолютных значений параметров техПри использовании н качестве первого транзистора 3 МДП-транзистора с индуциронанным г.-каналом с начальным смещением,и подачей соатветстнующего запирающего напряжения на его подложку можно уменьшить величину 7, до еди 11 иц мБ, что приводит к расширению динамического влияния диапазона,.кодных напряжений,Формула изобретенияРедактор О.Голова Корректор О,Кравцова аказ 5297/56ВНИИПИ Гопо делам113035, Моск ж 900нного комитет ир ПодписноеСССРр Дв Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,Проектная выводам источника питания соответственно, выхбд генератора напряжениясмещения соединен с подложкой первого основного транзистора, подложкапервого дополнительного транзисторасоединена с его неинвертирующим выводом, неинвертирующий вход операционного.усилителя соединен с общейшиной, а выходное напряжение генератора напряжения смещения равно напряжению запирания первого основноготранзистора по подложке,2, Выпрямитель по п,1 о т л ич а ю щ и й с я тем что генераторнапряжения смещения содержит объединенные по входу третий и четвертыйгенераторы тока, пятый генератор тока, выход которого является выходомгенератора напряжения смещения, авход - его вторым входом третий,четвертый и пятый МДП-транзисторы синдуцированным и-каналом и последовательно соединенные и включенныемежду выходом генератора напряжениясмещения и общей шиной второй и третий резисторы, при этом объединенныевходы третьего и четвертого генерато.ров тока являются первым входом ге- Ьнератора напряжения смещения, выходтретьего генератора тока соединен со"током и затвором третьего и с затвором четвертого МДП-транзисторов слндуцированньсм п-каналом, выход четвертого генератора тока соединен со.:током четвертого и затвором пятогоМДП-транэисторов с. индуцированнымп-каналом, сток пятого МДП-транзистора с индуцированным п-каналом подключен к первому входу генераторанапряжения смешения, исток и подложка пятого МДП-транэистора с индуцированным г.-каналом объединены междусобой и соединены с выходом генератора напряжения смещения, подложка тре -.ьегс МДП-транзистора с индуцированным и-каналом соединена с его потоком, а подложка четвертого МДП-транзистора с индуцирсванным г,-каналом 25 подключена к точке соединения второго и третьего резисторов.