Аналоговий чотириквадрантний перемножувач напруг

1. Аналоговий чотириквадрантний перемножувач напруг, що містить два транзисторні диференціальні каскади, диференціальні входи напруг яких об'єднані протифазно і є диференціальним входом першого сигналу перемножувача, а їх диференціально-струмові виходи об'єднані попарно і є диференціально-струмовими виходами транзисторних диференціальних каскадів, та перетворювач диференціальної напруги у різницю струмів, вхід якого є диференціальним входом другого сигналу перемножувача, а виходи з'єднані відповідно зі струмовими входами транзисторних диференціальних каскадів, який відрізняється тим, що в нього додатково введений широкосмуговий диференціальний підсилювач перехідного опору з диференціально-струмовими входами, які підключені до диференціально-струмових виходів транзисторних диференціальних каскадів, а вихід його є виходом аналогового чотириквадрантного перемножувача напруг. C2 2 (19) 1 3 86531 4 чною суттю до винаходу є перемножувач [2], який ції перетворення перемножувача сприяє модернімає два блоки перетворювачів напруги у струм, зація блоків перетворювачів напруги у струм, які виходи яких підключені відповідно до двох блоків входять до складу блоку перетворювача диферетранзисторних диференціальних каскадів, виходи нціальної напруги у різницю струмів, і наведено на яких з'єднуються навхрест і підключені до входів Фіг.3. диференціального підсилювача напруги. На фігурах приведені: Вихідна напруга цього перемножувача пропона Фіг.1 - блок-схема аналогового чотириквадрційна подвоєному добутку крутості транзисторнорантного перемножувача напруги; го диференціального каскаду на одну з вхідних на Фіг.2 - блок-схема широкосмугового дифенапруг та значення опору резистора колекторного ренціального підсилювача перехідного опору з навантаження цього каскаду. Крутість транзистордиференціально-струмовими входами; ного диференціального каскаду залежить від еміна Фіг.3 - блок-схема перетворювача напруги у терного струму, який пропорційний значенню друструм. гої вхідної напруги. Симетрична напруга Аналоговий чотириквадрантний перемножував транзисторного диференціального каскаду перенапруг містить блок перетворювача диференціатворюється у несиметричну за допомогою дифельної напруги у різницю струмів 1, блоки транзисренціального підсилювача напруги. торних диференціальних каскадів 2 та 3, широкоНаявність високоомного колекторного резиссмуговий диференціальний підсилювач тивного навантаження у транзисторному дифереперехідного опору 4. нціальному каскаді та диференціального підсилюШирокосмуговий диференціальний підсилювача напруги на операційному підсилювачеві вач перехідного опору з диференціальнозумовлює вплив синфазної завади на результат струмовими входами містить блоки перетворюваперетворення. Нелінійність вихідної характеристичів струму в напругу 5 та 6, блок інвертуючого підки біполярного транзистора зумовлює нелінійність силювача напруги 7, блок неінвертуючого підсифункції перетворення перемножувача, яка суттєво лювача напруги 8, аналоговий суматор напруги 9. впливає на точність перемноження у широкому Перетворювач диференціальної напруги у різдинамічному діапазоні вхідних сигналів. ницю струмів містить аналоговий суматор 10, опеЗадачею винаходу є зменшення нелінійності раційний підсилювач 11, біполярний транзистор функції перетворення та впливу синфазної завади 12, резистор 13. шляхом удосконалення схеми перетворювача наАналоговий чотириквадрантний перемножувач пруги в струм, заміни диференціального підсилюнапруг працює в такий спосіб: на диференціальні вача напруги диференціальним підсилювачем входи напруг блоків транзисторних диференціальперехідного опору та усунення зі схеми транзистоних каскадів 2 та 3 поступає вхідна напруга Ux, а рних диференціальних каскадів колекторного нана диференціальний вхід напруги блоку перетвовантаження. рювача диференціальної напруги у різницю струПоставлена задача вирішується тим, що в мів 1 - вхідна напруга Uy. Блок перетворювача аналоговий чотириквадрантний перемножувач диференціальної напруги у різницю струмів 1 напруг, який містить два блоки транзисторних дискладається з двох однакових перетворювачів ференціальних каскадів, диференціальні входи напруги у струм, які містять: аналоговий суматор напруг яких об'єднані протифазно і є диференціа10, для забезпечення роботи перемножувача у льним входом першого сигналу перемножувача, а чотирьох квадрантах, операційний підсилювач 11, диференціально-струмові виходи яких об'єднані біполярний транзистор 12, включений по схемі з попарно і є диференціально-струмовими виходами загальним колектором та резистор 13 ввімкнений транзисторних диференціальних каскадів, перепослідовно з виходом у коло емітера біполярного творювач диференціальної напруги у різницю транзистора 12. Операційний підсилювач 11 та струмів, вхід якого є диференціальним входом біполярний транзистор 12 охоплені негативним другого сигналу перемножувача, а виходи відповізворотнім зв'язком, а колектор транзистора 12 дно з'єднані зі струмовими входами транзисторних підключено до джерела від'ємної напруги. Резисдиференціальних каскадів, згідно з винаходом, тор 13 задає струм спокою схеми перемножувача. введено широкосмуговий диференціальний підсиУ блоці перетворювача диференціальної напруги у лювач перехідного опору з диференціальнорізницю струмів 1 відбувається перетворення наструмовими входами, які підключено до диференпруги Uy у різницю струмів, після чого остання ціально-струмових виходів диференціальних касподається на струмові входи блоків 2 та 3 відповікадів, і вихід якого є виходом аналогового чотиридно і задають крутість цих блоків. Під впливом квадрантного перемножувача напруг. вхідної напруги Ux та різниці струмів блоку 1 на Введення широкосмугового диференціального виході блоків 2 та 3 формуються сигнали змінного підсилювача перехідного опору з диференціальноструму рівні добутку їх крутості на вхідну напругу струмовими входами, який наведено на Фіг.2, вигіUx. Компенсація нелінійності перетворення передно відрізняє запропонований аналоговий чотиримножувача, яка виникала в прототипі за рахунок квадрантний перемножувач напруг, який наведено нелінійності характеристики біполярних транзисна Фіг.1, від прототипу, оскільки дозволяє усунути торів блоків 2 та 3 відбувається за рахунок стисзі схеми транзисторних диференціальних каскадів кання вихідної різниці струмів блоку 1. Компресія колекторне навантаження, за рахунок чого значно різниці струмів відбувається не за рахунок логазменшується нелінійність функції перетворення та рифмування, а переважно за рахунок більшої чутвплив синфазної завади на результат перетволивості вольт-амперної характеристики біполярнорення. Окрім цього зменшенню нелінійності функго транзистора в схемі з загальною базою в околі 5 86531 6 значень напруги база-колектор близької до нуля і які є інвертуючим та неінвертуючим підсилювачаближче до стану насичення. В цьому випадку ісми напруги відповідно. Їх вихідні сигнали поступануюча модуляція струму напругою база-колектор ють на вхід блоку аналогового суматора 9, де призводить до компенсації нелінійності вихідної складуються алгебраїчне. За рахунок використанхарактеристики біполярних транзисторів в схемах ня блоків перетворювачів струму в напругу 5 та 6 блоків диференціальних каскадів 2 та 3. За рахузначно зменшується вплив синфазної завади, яка нок відсутності колекторного навантаження значно виникала через використання диференціального зменшується вплив синфазної завади на резульпідсилювача напруги. тат перетворення блоків диференціальних каскаДжерела інформації дів 2 та 3. Вихідні струми блоків диференціальних 1. Патент США №3689752, МПК6 G06G7/16, каскадів 2 та 3 поступають на входи широкосмуго1972p. вого підсилювача перехідного опору 4 та перетво2. Грэм Дж., Тоби Дж., Хьюлсман Л. Проектирюються у несиметричну напругу за допомогою рование и применение операционных усилителей. блоків перетворювачів струму в напругу 5 та 6. Пер. с англ. 1974. Вихідні напруги поступають на входи блоків 7 та 8, Комп’ютерна верстка М. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601