Программируемый стабилизатор напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к регулято рам .напряжения пос::оянного тока. Известен программируемый стабил затор напряжения, содержащий после довательный регулирующий элемент, усилитель ошибки, источник опорного . и программируемый делитель выходно напряжения }. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пр -граммируемый стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий элеме включенный последовательно в выходну щину, усилитель огиибки , выходом соеди ный с управляющим входом регулирую щего элемента, первым входом - чер источник опорного напряжения с обще шиной, а вторым входом - со средним выводом делителя выходного напряже ния, состоящего из высоковольтного и низковольтного плечей, причем ре зисторы низковольтного плеча делите ля выполнены разрядными и через ключи связаны с общей шиной 2. Недостатками известных устройств являются широкий диапазон номиналов сопротивлений низксвольтного плеча (RHB весьма большие значения но миналов этих сопротивлений, что при водит к усложнению конструкции и ув личению погрешности стабилизатора. Крайние значения этого диапазона оп ределяются выражениями бВ вЫх min Н6 Гпах ОГ не min max Ujj - величина опорного напряжения; mini , moiy. минимальное и, максимальное дискретные значения изменения U R - сопротивление высоковольтного плеча. Диапазон номиналов составляет нь max т пСопротивление i-резистора низковоль ного плеча HBi -on ВВ -BblX.i При управлении цифровой информацией в двоичном коде Humaif-on min (вП11П ОП -&Ь 1 шли где п - число двоичных разрядов. Тогда диапазон номиналов и сопро тивление составляют D 2, пВ n-idx Широкий диапазон R приводит к трудностям, вызванным отсутствием серийных высоковольтных (более десятков МОм) прецизионных резисторов и необходимостью их замены многочисленными резисторами меньших номиналов, что увеличивает габариты и усложняет конструкцию стабилизатора. Кроме того, сопротивления Нб mcf больших величин становятся соизмеримыми с утечками, вызывая увеличение погрешности и усложнение конструкции стабилизатора для компенсации токов утечки. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение точности путем сокращения номиналов резисторов низковольтного плеча и их диапазона. Поставленная цель достигается тем, что в программируемом стабилизаторе напряжения, содержащем регулирующий элемент, включенный последовательно в выходную шину, усилитель ошибки, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента, первым входом - через источник опорного напряжения с общей шиной, а BToptJM входом - со средним выводом делителя выходного напряжения, состоящего из высоковольтного и низковольтного плечей, причем резисторы низковольтного плеча выполнены разрядными и через ключи связаны с общей шиной, часть ключей, соединенных с резисторами минимальной вели- чины (старших разрядов), подключены к общей шине через дополнительные источники напряжения отрицательной полярности, а часть ключей, соединенных с резисторами максимальной величины (кшадших разрядов), подключены к общей шине через дополнительные источники напряжения положительной полярности . На чертеже изображена схема прогpaм тиpyeмoгo стабилизатора. Он содержит источник 1 опорного напряжения, регулирующий элемент 2, усилитель 3 ошибки, делитель 4 выходного напряжения, состоящий из постоянного высоковольтного плеча 5 и низковольтного плеча, образованного резисторами 6, которые могут быть разрядными при управлении цифровым кодом. Резисторы соединены с ключами 7. Один или несколько резисторов 8 минимальной величины (старших разрядов} соединены через ключи 7 с дополнительными источниками 9 и 10 отрицательной полярности, а один или несколько резисторов 11 максимальной величины (младших зазрядов) соединены через ключи 7 с дополнительными источниками 12 и 13 положительной полярности. Вторые полюса источников 9-10, 12-13 соединены с нулевой шиной. Остальные резисторы 14 низковольтного плеча соединены через клю чи 7 с нулевой шиной. Устройство работает спеЛующим образом. В соответствии с управляющей информацией ключи 7 коммутируют резисторы 6, что приводит к установке заданного значения коэффициента передачи делителя 4. Сигнал разности между опорным напряжением источника 1 и напряжением обратной связи; сни маемым с делителя 4, усиливается усилителем 3 ошибки. В результате под действием регулирующего элемента 2 выходное напряжение стабилизатора ( Ugjji ) устанавливается равны заданному значению. При этом через некоторый i-резистор 14 низковольтного плеча сопротивлением R- , ключ которого под действием управляющей информации замкнулся, и который подключается непосредственно к нулевой шине, пой дет ток 3 UQn/R , где УОП напр жение источника. 1 опорного напряжения. Этот ток вызовет изменение выходного напряжения на величину ОГ i

Через некоторый k-резистор 8 сопротивлением подключаемый к нулевой шине через дополнительный источник 9 (или 10) напряжения величиной Кд отрицательной полярности, пойдет ток

где 8 ид2/иоп

Увеличение минимальных значений резисторов низковольтного плеча и уменьшение максимальных сокращает диапазон номиналов сопротивлений низковольтного плеча в (1+p)( раз, -1 UUP-UA-I JK - - , что вызовет изменение выходного напряженияKeb. onR&/R8K-UA-1«5/«&K. т.е. при Заданном 4Чцщ,() резистор 8 величиной RQ, благодаря действию Urt может быть увеличен в Л раз: л, 1+ы ид,/и, где е1-ид-(/ и or,. Аналогично, при подключении некоторого j-резистора 11 сопротивлением R . , черезисточник 12 (13) напряжения величиной Цд 2 положительной полярности пойдет ток, который вызовет изменение выходного напряжения RR/R, +UAO RS/R jBbiy. Hj А2 -ftj ЧТО позволяет уменьшить в Л2 раз UOH- UAZ

ПРОГРАММИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирую щий элемент, включенный последовательно в выходную шину, усилитель ошибки, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента, первым входом - через источник опорного напряжения с общей ft шиной, а вторым входом - со средним выводом делителя выходного напряжения, состоящего из высоковольтного и низковольтного плечей, причем резисторы низковольтного плеча выполнены разрядными и через ключи связаны с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности путем сокращения номиналов резисторов низковольтного плеча и их диапазона, часть ключей, соединенных с резисторами минимальной величины (старших разрядов), подключены к обшей шине через дополнительные источники напря жения отрицательной полярности, а часть ключей, соединенных с резисторами максимальной величины (младших (Л разрядов), подключены к общей шине через дополнительные источники напряжения положительной полярности. Oha () 4 4