Двухполупериодный выпрямитель

Двухполупериодный выпрямитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение динамического диапазона входных напряжений и увеличение быстродействия. Двухполупериодный выпрямитель содерткит операционный усилитель 1 , резистор 2, основные транзисторы (Т) 3, 4, повторитель тока 5, генераторы тока (ГТ) 6, 7, дополнительные Т 8, 9, генератор напряжения смещения 10. В качестве Т 3, 8 применены МДП-транзисторы с индуцированным п-канапом, а в качестве Т 4, 9 - МДП-транзисторы с индуцированным р-каналом. Резистор 2 преобразует входное напря ил (Л со ел О 100

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1350811 (51)4 Í 03 D 1 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ мУ%ЯК;;;й

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTPM

К ASTOPCHOMV СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4045918/74-09 (22) 18.02,86 (46) 07.11.87, Вил. 11- 41 (71) Московский инженерно-физический институт (72) С,н,лубянов, М.Н.Краснов и А,М Кузюкин (53) 621.376(088.8) (56) Алексенко А,Г, и др, Применение прецизионных аналоговых ИС. — М,:

Радио и связь, 1981, с. 224, Пиз Роберт. Проектирование преобразователей напряжение — частота для обработки разнополярных сигналов.—

Злектроника (перевод), 1979, Ф 12, с. 54-63, (54) ДВУХП0ЛУП РИ0ДН 1Й Bbnn ÌÈTE11b (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение динамического диапазона входных напряжений и увеличение быстродействия.

Дзухполупериодный выпрямитель содержит операционный усилитель 1, резистор 2, основные транзисторы (Т) 3, 4, повторитель тока 5, генераторы тока (ГТ) 6, 7, дополнительные Т 8, 9, генератор напряжения смещения 10. В качестве Т 3, 8 применены МДП-транзисторы с индуцированным п-каналом, а в качестве Т 4, 9 — МДП-транзисторы с индуцированным р-каналом. Резистор ? преобразует входное напряЖ (">()81! жение в ток. При пало?ю(т.ль:ioi(нхо(,.НОМ НаПРЯжЕНИИ тОК ПРатЕКаЕТ ЧЕРЕЗ

Т 4, инвертируется с помощью:;0>3торителя тока 5 и поступает >(а 1(к-хац«

При отрицательном входном >аг(ряже;.ии тОк через 1 3 пОст)гпа е т н а 13(>!?(Од,.

Введены ГТ 6, 7, г 8„ 9 и енератор напряжения смещения 10, ГТ 6, / и диодно включен?ые T. 8 „9 задают на1

Изобретение относится х радио",,хнике и может быть испо 1ьзовапо тегральной полупроводниковой схемо-технике, Цель изобретения — расгчирени<з динамического диапазона вхад((ых на.-.ря-жений и увеличение быстродействия„

На фиг.1 представлена зг(ектричес-кая схема предлагae 01 0»(13>, хпох уп< " риодного ныпрям-.(теля; на фиг,? -. «x.- — О ма генератора напряже<гия ск(ев>(ения, Двухполупериодный выпрямит ль «о-держит операционный усилитель !,, первый резистор 2, первый 3 11 вTopok 4 основные транзисторы, понт >ритель тока, перный 6 и второй 7 1 eI!apaTO)?(r тока, первый 8 и второй 9 доric>ã>k(k(T:..:(1,. ные транзисторы и геис ратup 1() 1<аг(р(--жения смещения, имею((гий третии 11 и четвертый 12 генераторы тока,, пят,(й ?О генератор 13 така, выход ко-:.оро>о является выходом гене?атора (0 ;a;:.pk(жения смещения, третий 1 (,, четвертый

15 и пятый 16 1Щп--.pa .aècòîp;>! с инp<= дуцираванным г(-каналам, вта(>011 17 и третий 18 резисторы.

Двухпа?(упериодг(ь(Й 13ыпря(итель работает следующим образом.

Входное напряжение преобра.=-ус(тся в ток с помощью перво(о резистора 2 »б подключенного к инвертирующем?» в.(оду операционного усилителя 1, При положительном входном напряж нии тoK I(pci текает через второй асHQI313o÷ транзистор 4, при отрицательном — через пер.вый оснонной транзистор 3„ Ток через транзистор 3 непосредственно поступает на выход устройства, а тTок чере=:. транзистор 4 предварительно инверти.— руется с помощью повторителя 5 тока :-р( 1ь1(ое нап)>R:>

-?",(<3. (ь(>(ить величину входных наг(ряжений, гри которых аткрь(вак>тся Т 3, 4, Генератор (а(ряже (Hя смещения 10, подавая OT. Ипател. !Ое на-,.ря гение сM< i(re— (iHя на Т.. 3, иск:1ючает протекание н

В ЫХОДНОй (Ц ПИ ТОКа гг РИ::У:.Ево l (уадно нап (>лже(1ии ° 3 ° и . ф лы, » >» >1 токов< е зевка(о;, ITOGk(умс н1,(пи гь

Л (< . k(>(11>1 »" 13 Х<>! (((ЫХ l! Iiip>1>r<г?НИИ > ПpH КО l Оры»х Откр» (веются paHHHcTGp(»l и 4 г, е, ч1 абн 13 а «lllHpl(. ь линамич<-.. ский п1а па 3 О 1 д(3 ух((0 пvi(<(pk(o QH0ão внпрямиля и (1овысить е.-.с быстродействие

1 .г K>v >лтl;Opa! и тp;!1(a>r тopn13 3 и -> с (:г>МОЩ>,н;1ИС=;;;-О ЗКЛК>ЧЕННЫХ ДОПОЛНИ— тг пьлых тра>:зи«то.>с F. 8 и 9 и гене„a та;>013 6 и 7 така задаетс>(начальное

;;,;:-,.-,я;.;..1.. 1И (ph 1-; M г пя О» 0 >1 гобь( яыхс;>((ай 1101;и >1-= протекал ток при .:« ;-вам зхопцом На- ряжении, первый

:;::o»3=1011 Tранзи: т.-; 3 запирается .-.o,;, i --; - È Н<1 ??i ?? i!0„>Л 0>»Х i> 0TÐÈ! (2T<» li:HC 1 0 ь»(пг>я>((с-иия смсщения 0; е(. рата;>а 10

r: «пг>я:кения с.<ещенг(я, h. 1и>(и.:a н->ïðkr >><. 1ИЯ C» («(«(k >iI(5(. ->»> а ЕТ «. Я Гав

Т,i«НЗИСТОРЫ (И - ПРИ ВХ,>г."- М НаПРЯже(и(и 1:аннам ну:пп на?:Опятc: на гранипс-. Отпирания, Напряжение смещения можно подстраивать в,>у.-(;<ую « помощью

»<= з и стиг!наг О де> (и телn > либ;> I с:нери г« а»> С ПЕЦИЗЛ "э»(1!И (> С. (О «1<ИКаг. >..ОТО

p(>»;: незаг(исияо с T ((гг()?аме".p. a --,ехноО Г ИИ O -" Р СП Е Ч И В а T П (г =. Ч Е Ч;<» «1(Е ((r <= Hk< Я г! 1> и х о ". с р о ((т р а н <3 ?? ?? 1 ?? ?? 3 4 ?? ??????,1v. ????>i Hci 1 1»<11;1«<.1Е JT (IИРа» <Я

1 ЕН»= раТОр 0»rап >Ч/1 Е((ИЯ „-М=ЩЕ;:-l!(г> -: б 0 т >a<» ".. сл < „ (у " еи; (э 0 р а 3 о м,. .: григ(атель((ia об>3атная связь с0 стока гранзист.>ра 13 на егo подложку, заведе:.Иая с .(Омсщью истоковогc i;ABо;ителя lra - :(>нзисторе 16, I.<.k(<=paT0pa 13 тока» резистг>р>oв> 17 и 18„.(ри одинаковых техног(ог><ческих размерах . ьего 14 и четвертого 15 NjIII-тран:::-:<>тар<-.н и величине така третьего г,=нера. гора 1. така, значительна пре«ь .(ающ((м геличину така четвертога ге1350811

С 14

1, Двухполупериодный выпрямитель, содержащий аперациовный усилитель, гервый резистор, первый и второй основные тганзисторы разного типа проводимости и повторитель тока, причем инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первым выводам первого резистора и с неинвертирующим выводом гервого и второго основных транзисторов, BTopGA вывод первого резистора является входом двухполупериодного выпрямителя, инвертирующий вывод первого основнога транзистора соединен с выходом повторителя тока и является выходом двухпалупериоднЬга выпрямителя, инвертирующий вывод второго основного транзистора соединен с входом повторителя тока, о т л и ч а ю шийся тем, что„ с целью расширения динамического диаг.азона вхо".,íûõ 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 H объединенными между собой управляющим и инвертирующим выводами втарого даполнительного транзистора и управляющим выводом второго основного транзистора, в качестве первых основного и дополнительного транзисторов применены 11ДПтранзисторы с индуцираванным и-каналом, а в качестве в" орых основного и дополнительного транзисторов применены МДП-транзисторы с индуцираванным р-каналам, первый и второй входы генератора напряжения смещения подсоединены к первому и второму и — -1, К Б 30 F

R17 ш I I

R18 1 п21 т,„ где К„и К

12 нологии.

В предлагаемом двухполупериодном 45 выпрямителе, использующем нелинейную входную характеристику транзисторов, включенных в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя без начального смещения, из-за конеч- 50 ного значения коэффициента усиления по напряжению К операционного усилителя динамический диапазон выпрямителя ограничен снизу минимальным значением входного напряжения, необходимого для отпирания выпрямительных транзисторов V „„„, = V« „ /К, где

V „ — напряжение отпирания выпрямительного транзистора, нерагора 1?, устанавливает на подложке транзистора 15 потенциал, при котором ток стока транзистора 15 равен току генератора 1? тока.

Для схемы генератора напряжения смещения (фиг.Z) справедливо

R17 1I

Г„

1 П 14

Г 10 где V — выходное напряжение генераСм тора напряжения смещения;

B17 — сопротивление резистора 17;

R18 — сопротивление резистора 18.

Для того, чтобы транзисторы 3 и 4 (фиг.1) находились на пороге запирания необходима, чтобы выполнялась условие И8 ЧЗИ9 3li3 ЗИ4 VПСО Р 11ОРп

r 20

1 где 11 — коэффициент влияния подложки, Это условие автоматически выполняет- 25 ся при значениях R17 В18, удовлетворяющих соотношению удельная крутизна транзистора; отношение токов (т))1).

Из этого соотношения следует, что транзисторы 3 и 4 двухполупериодного выпрямителя при входном напряжении равном нулю находятся на границе от- 40 пирания практически независимо от абсолютных значений параметров техПри использовании в качестве первого транзистора 3 МДП-транзистора с индуцированным r.-каналом с начальным смещением,и подачей соатветствующего запирающего напряжения на его подложку можно уменьшить величину

7 „„до еди1пгп мБ, что приводит к расширению динамическога влия:шя диапазона входных напряжений.

Ф а р и у л а и з о б р е т е н и я

13508ll выводам источника питания соответственно, выхбд генератора напряжения смещения соединен с подложкой перво+ Ги,гг е

Составитель В, Цнеткон

Т< -храд И, Попович Корректор О.Кравцова

Редактор О.Головач

Заказ 5297/56 тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,„ д, 4(5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

ro оснониого транзистора, подложка первого дополнительного транзистора соединена с его неиннертирующим выводом, неинвертирующий вход операционного.усилителя соединен с общей шиной, а выходное напряжение генератора напряжения смещения равно напряжению запирания перного основного транзистора по подложке, 2. Выпрямитель по п.l, о т л и ч а ю шийся тем., что генератор напряжения смещения содержит объединенные по входу третий и четвертый генераторы тока, пятый генератор тока, выход которого является выходом генератора напряжения смещения, а вход — его вторым нходом,, третий, четвертый и пятый МДП-транзисторы с индуцированным и-каналом и последовательно соединенные и включенные между выходом генератора напряжения смещения и общей шиной второй и третий резисторы, при э том объединенные нходы третьего и четвертого генераторов тока являются перным входом геЬ лератора напряжения смещения, выход третьего генератора тока соединен со

"током и затвором третьего и с затвором четвертого МДП-транзисторов с лндуциронанньсм п-каналом, выход четвертого генератора тока соединен со .=током четвертого и затвором пятого

МДП-транзисторов с. индуциронанным !

;, — êàHàïoì, сток пятого МДП-транзистора с индуцированным п-каналом подключен к первому входу генератора напряжения мешения> исток и подлож ка пятого МДП-транзистора с индуцированным г.-каналом объединены между собой и соединены с ныходом генератора напряжения смещения, подложка тре—

:.ьегс 1Щ1-транзистора с индуциронанным г.-каналом соединена с его потоком, а подложка четвертого МДП-транзистора с индуцирсванным r. — êàíàëîì

25 подключена к точке соединения Второ го и третьего резисторов.