Аналоговый четырехквадрантный перемножитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 04 С 06 С 7/16 Ю"0 ЮММ РАТЕЯТЙЭ ЕкБЖСИЯ Б. 1 БдИО ГЕАСАНИ ЛЬСТ ичесй-Бае Сх21 В 6,АНТНЬ ится к элекм устройствамно в аналогопеременной круреализации мзны. 1 ил,ах. Цельюпвение т 4 ь 4 Ь 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМ,Ф СВЩ(71) Московский инженеркий институт(54) АНАЛОГОВЫЙ ЧЕТЫРЕХПЕРЕМН ОБИТЕЛЬ,трическим вычислительныи может быть использовавых вычислительных машиизобретения является по ОБРЕТЕНИЯ ности, Аналоговыи четырехквадрантныйперемножитель содержит с первого повосемнадцатый усилительные транзисторы 118, с первого по шестой регулируемые источники тока 924,первый и второй преобразователи токнапряжение 25 и 26, первый и второйрезисторы нагрузки 27 и 28, с первого по шестой источники тока 2934,первую,и вторую входные шины 35, 36первого сигнала-сомножителя, первуюи вторую входные шины 37 и 38 второго сигнала-сомножителя, первую и вторую выходные шины 39 и 40, первую ивторую шины питания 41 и 42, опорнуюшину 43. Работа аналогового четырехквадрантного перемножителя основана1504655 Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых 4д .к ( /д, /к+у ., (1)х -к(т.7 к-х 1, (2) где К - крутизна с одинадцатого почетырнадцатый усилительныхполевых транэисторов 11-14;1 д - ток первого и второго регу-.лируемых источников тока 25и 26;.Ч - напряжение второго сигналасомножителя.При подаче на входы второго и третьего преобразователей напряжения в ток, образованных с первого по четвертый усилительными полевыми транзисторами 1-4, тринадцатым и четырнадцатым усилительными полевыми транзисторами 13 и 14 и соответственно с пятого по восьмой усилительными полевыми транзисторами 5-8 и пятнадцатым и шестнадцатым усилительными полевыми транзисторами 15 и 16, напряжения первого сигнала-сомножителя с первой и второй входных шин 35 и 36, токи стоков третьего, четвертого, седьмого и восьмого усилительных полевых транзисторов 3, 4, 7 и 8 будут соответственно равны:Т, =1(Я, +У у+,); (3)14=К(1(ТоК+Чу-Чх , (4)1 =к(1/к-ч -ч )(5)1 щк(1 /к,+к), (6)где Ч - напряжение первого сигналасомножителя.Напряжение между первой и второйэыходными шинами 39 и 40 определяетя в этом случае:Пв . =1 ф э Т)-(т,-т,)1, (7)где К - величина сопротивления резистора нагрузки.Подставив (3), (4), (5), (6) в(7), получимживых =4 К К Ч уЧу(8)Подключение подложек всех усилительных полевых транзисторов к ихистокам приводит к тому, что перемножение осуществляется без основнойсоставляющей погрешности преобразования связанной с эффектом влияния подложки на пороговое напряжение полевого транзистора (в частности на пороговое напряжение МДП-транзистора),Если .подложка ТЯП-транзистора имеет потенциал, отличный от потенциала истока, то пороговое напряжение является переменной величиной, т,е. изменяется при переходе от транзистора к транзистору, Предложенная схе1504 б 55 30 35 40 45 50 мотехника перемножителя позволяетреализовать его в стандартном КИДПтехнологическом процессе, в которомподложки МДП-транзисторов одного типа проводимости, например р-типа,обязательно соединяются к положительной шине питанияПри этом в отличиеот известного устройства указанноеобстоятельство не снижает точностьпреобразования предложенного перемножителя, так как в нем все транзисторы одного типа проводимости имеютсоединение истока и подложки к положительной шине питания.С тринадцатого по восемнадцатыйусилительные полевые транзисторы13-18 выполнены в виде МДП-транзисторов с индуцированным каналом, В этомслучае структура соединения типа первый-тринадцатый усилительные полевыетранзисторы 1 и 13, первый источниктока 29 и первый регулируемый источник тока 9 представляют собой сложный повторитель напряжения, Значениетока первого источника 29 выбираютбольше значения тока источника 19.Через тринадцатый усилительный полевой транзистор 13 в этом случае протекает разность токов источников 29 .и 19, что является необходимым условием нормальной работы,Перемножитель характеризуется повышенной точностью работы,Формула изобретения Аналоговый четырехквадрантный перемножитель, содержащий с первого по восьмой усилительные полевые транзисторы п-типа проводимости, С первого по шестой регулируемые источники тока, первый и второй преобразователи ток-напряжение, первый и второй резисторы нагрузки, причем затворы первого, третьего, шестого и восьмого усилительных полевых транзисторов соединены между собой и являются первой входной шиной первого сигнала-сомножителя перемножителя, затворы второго, четвертого, пятого и седьмого усилительных полевых транзисторов соединены между собой и являются второй входной шиной первого сигнала-сомножителя перемножителя, стоки третьего и седьмого усилительных полевых транзисторов соединены через первый резистор нагрузки с первой шиной питания, стоки четвертого и восьмого усилительных полевыхтрезисторов через второй резисторнагрузки соединены с первой шинойпитания, первые выводы пятого и шестого регулируемых источников токасоединены с первой шиной питания,входы управления пятого и шестогорегулируемых источников тока соединеиы с первой опорной шиной, выходпервого преобразователя ток-напряжение соединен с входами управленияпервого и второго регулируемых источников тока, выход второго пре образователя ток-напряжение соединен с входами управления третьегои четвертого регулируемых источниковтока, стоки третьего и четвертогоусилительных полевых транзисторов являются соответственно первой и второйвыходными шинами перемножителя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с це. -лью повышения точности, введены сдевятого по двенадцатый усилительные 25 полевые транзисторы и-типа проводимости, с тринадцатого по восемнадцатый усилительные полевые транзисторыр-типа проводимости, с первого пошестой источники тока, причем затворы девятого и одиннадцатого усилительныхполевых транзисторов соединенымежду собой и являются первой входной шинойвторого сигнала-сомножителя перемножителя, затворы десятого и двенадцатого усилительных полевых транзисторов соединены между собой и являются второй входной шиной второго сигналасомножителя перемножителя, второй выводшестого регулируемого источникатока соединен с затвором восемнадцатого усилительного полевого транзистора и стоком десятого усилительногополевого транзистора, исток которогосоединен со стоком восемнадцатогоусилительного полевого транзистора,с первым выводом шестого источникатока и истоком одиннадцатого усилительного полевого транзистора, стоккоторого соединен с входом первогопреобразователя ток-напряжение, общийвывод которого соединен с истокамисемнадцатого и восемнадцатого усилительных полевых транзисторов, С первой шиной питания и .с общим выводом второго преобразователя ток-напряжение, вход которого соединен со стоком двенадцатого усилительного полевого транзистора, исток которого соединен со стоком семнадцатого усили1504655 Составитель О. ОтрадновРедактор И. Сегляник Техред М.Ходанич . Корректор М. Шароши Заказ 5253/49 Тираж 668 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 / тельного полевого транзистора, первым выводом пятого источника тока и с истоком девятого усилительного полевого транзистора, сток которого соединен с вторым выводом пятого регулируемого источника тока и затвором семнадцатого усилительного полевого транзистора, исток третьего усилительного полевого транзистора,соединен со стоком четырнадцатого усили" тельного полевого транзистора,с пер" вым выводом второго источника тока и истоком второго усилительного полевого транзистора, сток которого соеди нен с первым выводом второго регулируемого источника тока и затвором четырнадцатого усилительного полевого транзистора, исток которого соединен с вторыми выводами первого и вто рого регулируемых источников тока и истоком тринадцатого усилительного нолевого транзистора, затвор которого соединен с первым выводом первого регулируемого источника тока и со сто ком первого усилительного полевого транзистора, исток которого соединен со стоком тринадцатого усилительного полевого транзистора с истоком четУвертого усилительного полевого тран эистора и с первым выводом первого источника тока, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго источника тока, второй шиной питанияи с первым выводом третьего источника тока, второй вывод которого соединен с истоками пятого и восьмогоусилительных полевых транзисторов истоком пятнадцатого усилительногополевого транзистора, затвор которогосоединен со стоком пятого усилительного полевого транзистора и с первымвыводом третьего регулируемого источника тока, второй вывод которого соединен с истоком шестнадцатого усилительного полевого транзистора, спервой шиной питания и с первым выводом четвертого регулируемого источника тока, второй вывод которогосоединен с затвором шестнадцатогоусилительного полевого транзистораи со стоком шестого усилительногополевого транзистора, исток которогосоединен с истоком седьмого усилительного полевого транзистора, стоком шестнадцатого усилительного полевого транзистора и с первым выводомчетвертого источника тока, второйвывод которого соединен с вторымивыводами пятого и шестого источниковтока и с второй шиной питания, подложки первого-восемнадцатого усилительных полевых транзисторов соединены соответственно с их истоками.