Двухполярный источник опорных напряжений Советский патент 1986 года по МПК G05F1/585 

. 1 1

Изобретение относится к электро- технике и предназначено для испольэо4 вания в качестве источника опорного напряжения в измерительно аппаратуре, в частности в прецизионных циф- ровых вольтметрах.

Цель изобретения - повьшение стабильности и упрощение двуполярного источника опорных напряжений.,

На чертеже показана схема двупо- лярного источника опорных напряжений

Источник содержит выпрямители 1 и 2, регулирующие элементы 3 и 4,усилители 5 и 6 рассогласованияJ парамерические стабилизаторы 7 и 8, резис- торы ,9-28, конденсаторы 29-38, диоды 39 и 40, стабилитроны 41 и 42 и выходные зажимы 43-47.

Первый выход выпрямителя 1 соеди

нен с выходным зажимом 44 (+U...,. .).

Dlrtil

Второй выход вьшрямителя 1 через регулирующий элемент 3 соединен с выходным зажимом 45 (общая шина) и через резистор 9 с управляющим входо

регулирующего элемента

t

Первый выход выпрямителя 2 через регулирующий элемент 4 соединен с выходным зажимом 45 и через, резистор 10 с управляющим входом регулирую- щего элемента 4; Второй выход выпрямителя 2 соединен с выходным зажимом

6 (

Усилитель 5-(6) рассогласования

своим выходом через параллельно соединенные резистор 11 (12) и .диод 39 (40) подключен к управляющему входу регулирующего элемента 3(4). Первый выход 48 (49) параметрического стабилизатора 7(8) через резистор 25(26)

соединен с инвертирующим входом усилителя 5(6) рассогласования, который через конденсатор 33(34) подключен к его выходу.

Неинвертирующий вход усилителя 5(6) рассогласования подключен к выходу делителя напряжения, образованного резисторами 21 и 22(23 и 24), вторые выводы которых (вход делителя напряжения) подключены к общей шине 45 и к выходному залсиму 44(46) .Конденсатор 31(32) включен между неинвертирующим входом усилителя 5(6) рассогласования и общей шиной. Второй выход 50(51) параметрического стабилизатора 7(8) соединен с выходным зажимом 43(47) и служит вторым выходом +Ufc,,(-Ug,,,P .

132 .

Цепи питания усилителей 5 и 6 рассогласования объединены и подключены к выходным зажимам 44 и 46 через RC-фильтры, образованные резисторами 27 и 28 и конденсаторами 35 и 36. Между выходными зажимами 44 и 45 (46 и 45) включен конденсатор 37(38).

Выпрямители 1 и 2 могут быть выполнены по схеме двуполупериодного; вьтрямителя со сглаживающим фильтром на выходе по одной из стандартных- схем. В качестве регулирующих элементов 3 и 4 могут быть использованы транзисторы разного типа проводимости. В качестве усилителей 5 и 6 рассогласования могут быть применены стандартные микроэлектронные усилители, выполненные в одном корпусе (например, К15.7УД2 или др угого типа)., I

Параметрический стабилизатор напряжения 7(8) может быть выполнен в виде стабилитрона 41(42), подключен- ного через резистор 19(20) к выходному зажиму 44(46), и делителя напряжения, образованного резисторами 13-15 (16-18), включенными между общей шиной и точкой соединения стабилит1)она 41(42) с резистором 19(20). Указанная точка, служит первым 48(49) выходом параметрического стабилизатора 7(8). Резистор 14(17) выполнен регулируемым, вывод подвижного элемента этого резистора служит вторым 50(51) выходом параметрического стабилизатора 7(8). Между выходом 50(51) и общей шиной включен конденсатор 29(30

Двуполярный источник опорнь Х напряжений работает следующим образом.

После включения питания выпрямителей 1 и 2 транзисторы 3 и 4 открываются током, протекающим через резисторы 9 и 10, обеспечивает запуск источника; питания.ЧПоявление напряжения на зажимах 44 (46) при води Г к появлению напряжения на выходах 48 и 50 параметрического стабилизатора 7 (на выходах 49 и 51 стабилизатора 8) и на выходе делителя напряжения,, образованного резисторами 21, 22 (23, 24). Напряжение с выхода 48(49) параметрического стабилизатора 7(8) усилителем рассогласования 5(6) сравнивается с напряжением на выходе делителя напряжения, образованного резисторами 21, 22 (23, 24). Сигнал рассогласования с выхода усилителя 5(6) поступает в цепь управляющего электрода регулируиицего

3 . 1 элемента 3(4), регулируя тем самым уровень выходного напряжения на зажиме 44(46). Одновременно с выхода 50(51) снимается напряжение на выходной зажим 43(47) источника. Таким образом, предлагаемый источник обеспечивает две пары симметричных относительно общей шины выходов - 43, 44 и 46, 47 относительно зажима 45.

Конденсатор 37(38) необходим для обеспечения устойчивости источника питания Конденсаторы 31 и 33 (32 и 34) исключают самовозбуждение усилителя 5(6) на высокой частоте. Конденсатор 29(30) предназначен для сниже- ния уровня шумов (наводок) по кой частоте.

Диод 39(40) после выхода источник .на режим (в установившемся режиме) непосредственно подключает выход уси литёля 5(6) к управляющему электроду регулирующего элемента 3i(4), что увеличивает коэффициент отрицательной обратной связи за счет того, что

сигнал с выхода усилителя 5(6) посту- 25 соответствующим выходным выво- пает через прямое сопротивление диода ДО общей шиной и первым выходом 39(40), минуя резистор 11(12).

Так как усилители 5 и 6 рассогласования питаются от выходных зажимов 44 и 46, выходное напряжение этих

соединенный с выходным выводом противоположного канала, отлич-аю- щ и и с я тем, что, с целью повьш1е30

ния стабильности и упрощения, в каждый из каналов введены делитель напряжения, фильтр, три резистора,два конденсатора и диод,- причем первые разнополярные выводы вьтрямителей подключены к входным вьшодам регулирующих элементов своего ка-нала, выходные выводы которых подсоединены к общей шине, .вторые разнополярные выводы вьшрямителей соединены с соответствующим выходным выводом каждого канала, в каждом канале неинвертирующий вход усилителя рассогласования подключен к выходу делителя напряжения, включенному между выходным выводом своего канала и общей шиной

усилителей может отличаться от уровня выходного напряжения +U и -U.,,,, .

pblK. . йр1А .1

на незначительную величину (.около 1 В

поэтому величина напряжения на выходе выпрямит елей 1 и 2 может отличаться от значения выходных напряжений на зажимах 44 и 47 на незначительную величину, т.е. падение напряжения на регулирующем элементе может быть очень мало (около 1 В), чем обеспечивается высокий коэффициент полезного действия источника.

В предлагаемом источнике исключена возможность возникновения положительной обратной связи, что позволяет применить усилитель рассогласования с коэффициентом усиления порядка 10 и резко увеличить тем самым коэффициент стабилизации и уменьшить уровень пульсаций выходных напряжений.

Цепи питания усилителей рассогла- Ьования в двуполярном источнике объе динены, что обеспечивает возможность применения одной микросхемы, т.е. упрощение источника. Кроме того,упро- .щение предлагаемого устройства обусловлено исключением необходимости

13

использования специального источника питания и генератора тока.

Температурный коэффициент предлагаемого устройства определяется только температурным коэффициентом стабилитрона и резисторов .fi может быть по.крайней мере в 10 раз ниже по сравнению с прототипом. I

Кроме того, в предлагаемом источнике усилители рассогласования питаются выходным стабилизированным напряжением, что также способствует повышению стабильности и снижению пульсаций выходного напряжения.

Формула изобретения

Двуполярный источник опорных напряжений, содержащий два канала,каждый из которых включает выпрямитель, усилитель рассогласования, регулирующий элемент, параметрический стабилизатор напряжения, включенный

соответствующим выходным выво- ДО общей шиной и первым выходом

соединенный с выходным выводом противоположного канала, отлич-аю- щ и и с я тем, что, с целью повьш1е

ния стабильности и упрощения, в каждый из каналов введены делитель напряжения, фильтр, три резистора,два конденсатора и диод,- причем первые разнополярные выводы вьтрямителей подключены к входным вьшодам регулирующих элементов своего ка-нала, выходные выводы которых подсоединены к общей шине, .вторые разнополярные выводы вьшрямителей соединены с соответствующим выходным выводом каждого канала, в каждом канале неинвертирующий вход усилителя рассогласования подключен к выходу делителя напряжения, включенному между выходным выводом своего канала и общей шиной

инвертирующий вход усилителя рассогласования через первый резистор соединен с вторым выходом, параметрического стабилизатора напряжения, а выход усилителя рассогласования через параллельно соединенные, второй резистор и диод подключен к управляющему входу регулирующего элемента, который через третий резистор подключен к входному выводу этого же регулирующего элемента, цепи питания усилителей рассогласования объединены и через соответствующий фильтр подключены к первому выходному вьшоду соответст

$12412136

.вующего канала, неинвертирующий шине,а инвертирзлощий вход че- усилителя рассогласования через пер-рез второй конденсатор - к его

вый конденсатор подсоединен к общей , выходу.

Изобретение относится к стабили- 1 зированным источникам питания постоянного тока. Целью изобретения является повышение стабильности и упрощение .двуполярного источника опорных напряжений. Источник состоит: из регулирующих транзисторов 3, 4, которые открываются током, протекающим через резисторы 9, 10 при включении питания вьшрямит лей 1 и 2. На выходе источ- ника появляется напряжение, что приводит к появлению напряжения на выходах 48, 50 (49, 51) параметрического стабилизатора 7(8) на выходе делителя напряжения, образованного резисторами 21, 22 (23, 24). Сигнал со стабилизатора 7 (8) через усилитель рассогласования 5 (6) поступает на управляющий электрод транзистора 3 (4), регулируя уровень выходного напряжения. 1 ил. (Л го со S(«/; 47