
- •4. Преобразователи тока в напряжение и напряжения в ток
- •4.1. Простой преобразователь тока в напряжение
- •4.2. Преобразователь тока в напряжение на одном операционном усилителе
- •Преобразователь напряжения в ток на одном операционном усилителе
- •Однополярные источники тока
- •Преобразователь напряжения в ток с дифференциальным входом
- •Интегральные микросхемы пнт
Интегральные микросхемы пнт
Промышленность предлагает несколько типов преобразователей, на пример СА 3060, LM 13600 и LM 13700. Эти устройства достаточно удобны в применении, так как имеют дополнительный вход управления током входного каскада, позволяющий изменять режим основного усилителя. Их можно использовать во многих устройствах, например умножителях, управляемых напряжением усилителях, в качестве управляемых напряжением резисторов, в управляемых напряжением фильтрах, генераторах сигналов и др. Первый каскад ПНТ построен на дифференциальной паре транзисторов VT1 и VT2 (рис. 4.21). Их рабочим током и, следовательно, коэффициентом передачи каскада, управляет токовое зеркало, состоящее из диода VD4 и транзистора VT3,. Остальная часть схемы состоит также из токовых зеркал. Диод VD1 и транзисторы VT4 и VT5 повторяют коллекторный ток транзистора VT1, а диод VD2 и транзисторы VT6, и VT7 - коллекторный ток транзистора VT2. Токовое зеркало, состоящее из диода VD3 и транзисторов VT8 и VT9, обеспечивает равенство выходного тока IВЫХ разности I2 - I1.
Отношение коллекторных токов определяется выражением:
которое легко получить из основного уравнения транзистора, где
к — постоянная Больцмана,
Т — абсолютная температура в градусах Кельвина,
q — заряд электрона.
Учитывая, что IУПР = I1 + I2
и IВЫХ = I1 - I2,
для малых входных сигналов имеем:*
Выходной ток оказывается нелинейной функцией от UВХ, и его можно аппроксимировать линейной зависимостью только для малых входных сигналов. Для линеаризации коэффициента передачи на входе устройства обычно включают дополнительные диоды.** Такие диоды иногда имеются в самой микросхеме.
* При разложении в ряд функции ln.
**Диоды осуществляют предварительное логарифмирование входного сигнала.