Источник опорного напряжения Советский патент 1985 года по МПК G05F1/56 

f Изобретение относится к электротех ике, измерительной технике, эле тронике и может быть использовано в качестве образцовых и рабочих мер напряжения постоянного тока. Известен источник опорного напря жения, содержащий предварительный комЬенсированный стабилизатор напря жения с последовательным регулирующим элементом, дифференциальным уси лителем и делителем напряжения и оконечный параметрическийстабилиза тор напряжения, состоящий из стабил тронов, балластных и суммирующих резисторов 1J. Этот источник обладает низким ко эффициентом стабилизации выходного напряжения из-яа того, что применен ная в нем обратная связь не обеспечивает стабильность тока через оконечный параметрический стабилизатор . Наиболее близким техническим решением к изобретению является источ ник опорного напряжения, содержащий мост со стабилитронами в двух проти воположных плечах и резисторами в двух других плечах, два операционных усилителя, инвертиру1ои1ие входы которьк подключены к диагонали мост а к объединенному неинвертирующему входу подключается управляющее напряжение ., К недостатку указанной схемы сле дует отнести невысокую стабильность выходного напряжения и его мальш коэффшщент стабилизации, что обусл лено отсутствием взаимосвязи между токами через стабилитроны и напряже ниями на них. Цель изобретения - повьшение коэффициента стабилизации выходного напряжения. Эта цель достигается тем, что в источник опорного напряжения, содержапуий два операционных усилителя выходы которьк соединены с питающими выводами измерительного моста, состоящего из двух стабилитронов и двух резисторов, введены третий резистор и третий стабилитрон, причем анод третьего стабилитрона соединен с инвертирующим входом второго усилителя и вторым выводом первого.резистора, а катод - синвертирующим входом первого усилителя и вторым выводом первого усилителя и вторым выводом второго резистора, первьй 94 вывод третьего резистора соединен с неинвертирующим входом второго ycnf лителя и катодом первого стабилитрона, а второй вывод - с неинвертирующим входом первого усилителя и анодом второго стабилитрона, а выходные выводы источника подключены к одному из стабилитронов. На чертеже показана принципиальная схема источника опорного напряжения . Источник содержит операционные усилители 1 и 2, стабилитроны 3-5, резисторы 6-8. Выход усилителя 1 соединен с анодом стабилитрона 3 и первым выводом резистора 7, выход усилителя 2 с катодом стабилитрона 5 и вторым выводом резистора 8, инвертирующий вход усилителя 1 соединен с катодом стабилитрона А и первым выводом резистора 8, инветрирующий вход усилителя 2 соединен с анодом стабилитрона 4 и вторым выводом резистора 7 неинвертирующий вход усилителя 1 соединен с анодом стабилитрона 5 и вторым выводом резистора 6, неинвертирующий вход усилителя 2 соединен с катодом стабилитрона 3 и первым выводом резистора 6, Устройство работает следующим образом. Ввиду практического равенства потенциалов инвертирующего и неинвертирующего входов- операционных усилителей напряжения на резисторах 7и 8 равны соответственно напряжениям стабилитронов 3 и 5 и стабильны. 8результате стабильны и токи, протекающие через резисторы 7 и 8, равные между собой в силу действия перекрестных обратных связей. Таким образом, стабилитрон 4 оказывается запитанным стабильным током резисторов 7 и 8. Стабильное напряжение стабилитрона 4 определяет стабильный ток резистора 6, протекающий через стабилитроны 3 и 5. . Каждьй из стабилитронов 3-5 стабильностью своего напряжения определяет стабильность токов чере.з себя же, т.е. схема оказывается системой кольцевой стабилизации токов и напряжений. Коэффициент стабилизации напряжений, падающих на стабилитронах, определяется в такой схеме произведением собственных коэффициентов

усиления операционных усилителей и средней динамической проводимостью стабилитронов и на несколько порядков выше коэффициента стабилизации известного устройства, определяющегося коэффициентом усиления лиш одного операционного усилителя, действуюп1его в данном (положительном или отрицательном) канале преобразования.

Правильность полярности установки выходных напряжений усилителей в момент включения источника также обеспечивается действием перекрестных связей. Если выходное напряжение усилителей 1 станет положительным, а усилителя 2 - отрицательным, то на стабилитронах 3-5 падает малое (0,5-0,7 В) напряжение-, в результате чего разность потенциялов инвертирующих входов усилителей приводит к переходу схемы в правильное состояние, а именно, на выходе усилителя 1 - отрицательное напряжение относительно нулевого потенциала, на выходе усилителя 2 - положительное. Под нулевым потенциалом понимается потенциал средней точки двухполярного источника питания операционных усилителей (не показан).

Таким образом, устройство представляет собой высокостабильный источник опорного напряжения постоянного тока, коэффициент стабилизации которого значительно выше, чем у известных аналогичных источников.

В сравнении с известным аналогичным устройством предлагаемый источник опорного напряжения обладает высоким коэффициентом стабилизации и стабильностью выходного напряжения (более чем три порядка) и может применяться не только как источник опорного высокостабильного напряжения в стабилизаторах, но и как высокостабильный источник питания измерительных цепей, например, для питания тензомостов, терморезистивных мостов, нашедших широкое применение в преобразователях физических величин в электрический сигнал.

ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержап1ий два операционных усилителя, выходы которых соединены с питающими выводами измерительного моста, состоящего из двух стабилитронов и двух резисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации выходного напряжения, в него введены третий резистор и третий стабилитрон, причем анод третьего стабилитрона соединен с инвертирующим входом второго усилителя и вторым выводом первого резистора, а катод - с инвертирующим входом первого усилителя и вторым выводом второго резистора, первый вывод третьего резистора соединен с неинвертирующим входом второго усилителя и катодом первого.стабилитрона, а второй вывод - с неинвертир5пощим входом перс вого усилителя и анодом второго ста билитрона, а выходные выводы источ(Л ника подключены к одному из стабилитронов.