Мостовой управляемый резистор.
При включении полевого транзистора в мостовую схему реализуется линейное изменение проводимости цепи от управляющего напряжения. Динамический диапазон изменения проводимости равен 20 при максимальном уровне нелинейных искажений менее 1 % (рис. 2.11).
Управляемый резистор.
Для получения линейного участка изменения сопротивления полевого транзистора применяют ОС В схеме на рис. 2.12,а цепь ОС выполнена на резисторах R1 и R2. С помощью этой связи реализуется линейная зависимость тока, протекающего через транзистор, от напряжения на стоке. Графики представлены на рис. 2.12,б. Проводимость полевого транзистора меняется в зависимости от управляющего напряжения на затворе в соответствии с графиком на рис. 2.12, г. Для уменьшения тока, протекающего по цепи управления, в схеме на рис. 2.12,в применен ОУ. С помощью ОУ можно значительно уменьшить управляющие напряжения при том же диапазоне изменения проводимости полевого транзистора.
Управляемый делитель.
В качестве переменного сопротивления в делителях напряжения можно применить полевой транзистор (рис. 2.13,а). Минимальное сопротивление транзистора определяется его крутизной Ro = 1fS. Характер изменения сопротивления полевого транзистора изображен на рис. 2.13,б. На рис. 2.13,в показаны характеристики изменения сопротивления для различных транзисторов серии КП103 в зависимости от напряжения между затвором и истоком.
Если на управляющий вход подать переменный сигнал, а на вход — постоянный, то выходной переменный сигнал пропорционален постоянному сигналу.
3. АТТЕНЮАТОРЫ
Высокочастотный аттенюатор.
Волновое сопротивление аттенюатора 75 Ом. Он построен на резисторной матрице (рис. 2.14), которая имеет постоянное выходное сопротивление независимо от положения переключателя. Аттенюатор рассчитан на максимальное ослабление сигнала 50 дБ. Максимальное затухание можно увеличить, подключая аналогичные звенья.
Комбинированный аттенюатор.
Коэффициенты передачи аттенюаторов определяются выражениями: для схемы (рис. 2.15,a) Uвых/Uвх = Rz/(R1 + Rz) (передаточные характеристики показаны на рис. 2.15,в — кривые 1, 2, 3); для схемы (рис. 2.15,б) Uвых/Uвх = R1/(R1 + R2), где
(передаточные характеристики показаны на рис. 2.15, в — кривые 4, 5,6).
В зависимости от сопротивлений резисторов для коэффициента передачи можно получить любой закон изменения. Для случая, когда R2 = R4 = 5 кОм и R1 = R3 = 10 кОм на графике рис. 2.15,в приведены сплошные кривые, а для R2 = R4 = 0, R1 = 1 кОм, R3 = 40 кОм — пунктирная кривая.
Управляемый аттенюатор.
Схема аттенюатора (рис. 2.16) построена на резисторном делителе напряжения, выходы которого подключены к аналоговому переключателю на МОП-транзисторах. Управление интегральной микросхемой осуществляется сигналами напряжением минус 15 В. Амплитуда входного сигнала до 10 В. Аттенюатор дискретно, с шагом 20 дБ, ослабляет сигнал на выходе. На рис. 2.16,б приведены кривые-изменения фазового угла выходного сигнала от частоты. Эти изменения связаны с влиянием проходных емкостей полевых транзисторов интегральной микросхемы. Максимальный вклад в изменение фазы выходного сигнала оказывают первые два ключа. Кривая 1 характеризует выходной сигнал при ослаблении 20 дБ, кривая 2 — при ослаблении 40 дБ, кривая 5 — 60 дБ, кривая 4 — 80 дБ. Если делитель построить на резисторах с сопротивлениями R1-R4 = 1,2 кОм; R5-R8 = 10 кОм, то фазовый сдвиг будет значительно уменьшен. Кривая 5 характеризует выходной сигнал при ослаблении 60 дБ для второго варианта аттенюатора.
Управляемое линейное сопротивление.
Сопротивление полевого транзистора линейно зависит от управляющего напряжения. Как видно из характеристики, существуют два линейных участка: при Uупр > 1 В и Uупр < 0,4 В. В первом случае сопротивление меняется от 18 до 37 кОм, а во втором — от 1 до 300 Ом. Линейность изменения сопротивления обеспечивается идентичностью характеристик полевых транзисторов, которые находятся в интегральной микросхеме К504НТ4Б. Управление вторым полевым транзистором осуществляется посредством изменения режима работы первого транзистора, который включен в цепь ООС (рис. 2.17).