Повторитель напряжения

Повторитель напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений и мощности потребления при повышении КПД. Повторитель напряжения содержит полевые транзисторы (ПТ) 1 - 3 и источники 4 и 5 тока. Отрицательная обратная связь обеспечивает работу ПТ 1 в режиме постоянного тока. Ток смещения I<SB POS="POST">0</SB> источника 4 течет в ПТ 1, создавая выходное напряжение устройства. Снижение нелинейных искажений обусловлено увеличением значения коэффициента усиления петли обратной связи. За счет ее действия стабилзируется напряжение затвор-исток ПТ 1 и 2 и одновременно снижается потребляемая мощность повторителя напряжения, которая определяется только током I<SB POS="POST">0</SB>. 2 ил.

СОНИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (5!)5 Н 03 F 3/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вхо гЛ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ OEHT СССР (21) 4422414/24-09 (22) 10.05.88 (46) 30.04.90. Бюл. № 16. (71) Московский инженерно-физический институт (72) А.М.Кузюкин и M.Н.Краснов (53) 621.375.026(088.8) (56) Висванатхан Т,Л, КМОП вЂ” элемент с переменнои крутизной. ТИИЭР, т.74, № 1, 1986, с.243, рис.1б. ! (54) ПОВТОРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений и мощности потребления при повьняении КПД. Повто„,ЯО„„!56! !93 А 1 ритель напряжения содержит полевые транзисторы (ПТ)1-3 и источники 4 и 5 тока. Отрицательная обратная связь обеспечивает работу ПТ 1 в режиме постоянного тока. Ток смещения

I источника 4 течет в ПТ 1, создавая выходное напряжение устр-ва,Снижение нелинейных искажений обусловлено увеличением значения коэф.усиления петли обратной связи, За счет ее действия стабилизируется напряжение затвор-исток ПТ 1 и 2 и одновременно снижается потребляемая мощность повторителя напряжения, которая определяется только током I>, 2 ил.

1561193

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в интег ральнойй полупроводниковой схемотех.нике, в частности в прецизионных операционных преобразователях напряжения в ток на полевых транзисторах.

Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений и мощности потребления при повышении коэффициента полезного действия.

На фиг.1 представлена принципиаль ная электрическая схема повторителя

1 напряжения; на фиг.2 — то же, прецизионного преобразователя операцион- 15 ного преобразователя напряжения в ток на КМДП-транзисторах с использованием повторителя напряжения.

Повторитель напряжения (фиг.1) содержит первый, второй и третий полевые транзисторы 1-3, первый и второй источники 4,5 тока;

Операционный преобразователь напряжения в ток (фиг.2), выполненный на двух повторителях 6„7 напряжения, 25 дополнительно содержит полевые транзисторы 8,9.

Повторитель напряжения работает следующим образом.

Отрицательная обратная связь обес- 3 печивает работу первого полевого транзистора (ПТ) 1 в режиме постоянного тока. Ток смещения I первого источника 4 тока течет в первом ПТ 1, создавая напряжение на выходе устройства, равное

,- v, — .Г, /K — „,, (I ) где V — напряжение на входе уст1 ройс тва;

К вЂ” крутизна первого ПТ 1;

V — пороговое напряжение перво го ПТ 1.

Предполагается, что ток стока ПТ имеет зависимость от его напряжения между затвором и истоком вида

45 т К (Ч - V« ) . (2)

Выходной импеданс ус тро йс тв а пр едставляет собой выходной импеданс истокового повторителя на первом ПТ 1, деленный на коэффициент усиления петли обратной связи - А, который является произведением крутизны второго ПТ 2, крутизны третьего ПТ 3, It II суммарного имнеданса между узлом а

55 (индекс на фиг.1) и общей шиной, 11б TT суммарного импеданса между узлом б и.общей шиной. Если значение коэф.фициента усиления петли А стремится к бесконечности, то значение выходного сопротивления стремится к нулю, обеспечивая почти идеальную характеристику повторителя напряжения.

Любое изменение тока, вытекающего из узла "5", будет практически эквивалентно изменению тока в третьем ПТ 3 и лишь в незначительной степени отражает изменение тока в первом ПТ 1. Снижение нелинейных искажений обусловлено увеличением значения кээффи1 иента усиления петли А, благодаря действию которой стабилизируется напряжение затвор-исток первого и второго ПТ 1,2 при одновременном снижении потребляемой мощности повторителя напряжения. Это связано с тем, что в устройстве-прототипе для обеспечения нормального режима работы требуется, чтобы ток второго источника 5 тока во много раз превышал ток первого источника 4 тока. В данном повторителе напряжения такая необходимость отсутствует, поэтому потребляемая мощность в нем определяется практически только током Iz °

При использовании МДП-транзисторов подложки первого и второго ПТ 1,2 соединяют с их истоками.

На фиг.2 показан пример практического использования повторителя напряжения в схеме операционного преобразователя .напряжения в ток на

К1ЩП-транзисторах. Соединение подложек с истоками у (IT 8,9, а также у транзисторов в повторителях 6,7 обеспечивает устранение влияния эффекта модуляции порогового напряжения под воздействием подложки, чем достигается высокая точность коэффициента преобразования устройства.

В то же время эффект модуляции порогового напряжения в третьем ПТ 3 первого 6 и второго 7 повторителей напряжения в случае. вынужденного соединения их подложек с положительной шиной источника питания не влияет на точность коэффициента преобразования.

Использование данных повторителей напряжения позволяет значительно снизить потребляемую мощность устройства и коэффициент нелинейных искажений.

Формула и э о б р е т е н и я

Повторитель напряжения, соцержаший первый полевой транзистор, имеюВх.

-

Техред Л.Олийнык Корректор B,Êàáàöèé

Редактор А.Маковская

Заказ 983 Тираж 664 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

S. 1561193 d щи@ один тип, затвор и исток которо- ч а ю шийся тем, что, с целью го являются соответственно входом и уменьшения нелинейных искажений н выходом повторителя напряжения, а мощности потребления при повышении сток соединен с затвором второго поле- КПД введен третий полевой транзисвого транзистора, имеющего другой тип, тор, имеющий тип второго полевого и через первый источник тока — с пер" транзистора, при этом сток третьего вой шиной источника питания, к кото- полевого транзистора соединен с второй подключен исток второго полевого рой шиной источника питания, затвортранзистора, сток которого через вто- 10 со стоком второго полевого транэисторой источник тока соединен с второй ра, а исток — c истоком первого полешиной источника питания, о т л и вого транзистора.