Магазин сопротивления Советский патент 1988 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для изготовления многоканальных калибраторов сопротивления, используемых для автоматической поверки измерительных устройств, входной величиной которых является сопротивление.

Цель изобретения - повышение точности при увеличении числа выходов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого магазина сопротивления.

Магазин содротивления содержит первый 1, второй 2 и третий 3 повторители напряжения выполненные на опе- рационн.ых усилителях с источниками питания, управляемый делитель 4 напряжения, управляемый мультирезистор (УМ) 5, коммутатор 6, выполненный из п групп ключей, каждая группа содержит четыре клича, 7) , 7, 7з, , 8, 8-2, 83, 84; 9( , 9, 9з5 94 п, , , ,

П2,П,П|.

К входным зажимам Х,, Y (где к - номер выбранной группы - выхода) подключают источник тока , Протекаемый через УМ 5 ток 1 создает на нем падение напряжения:

и, ,

(О

где IQ - ток через УМ 5, равный току,

протекающему через магазин - сопротивления; .

N - значение сопротивления УМ 5, Напряжение U, , снимаемое с УМ 5 через первый повторитель 1 напряжения, поступает на управляемый )з,елн- Q тель 4 напряжения, с выхода которого далее повторяется вторым повторителем 2 напряжения. Напряжение 112 на выходе второго повторителя 2 напряжения определяется равенством д

Ui (Ь- fu)U, , (2) где гы - коэффициент деления управляемого делителя 5- напряжения между отводом и общей точкой питания первого 1 повторителя напряжения.

Напряжение U на зажимах Х,, Yj. равно разности напряжений:

. UR и, - и. (3)

Подставив (1) и (2) в (3), находим- UR (I-|U) .(4)

Сопротивление, которое воспроизводится магазином сопротивления по к-му каналу, определяется по закону Ома:

R UR

Ь - т; м (

(5)

где Rj имитируемое сопротивление

на входных зажимах к-го канала.

Для упрощения вьшода выражения (5) ранее не учитьшдлось влияние паразитных парамет ров коммутирующих элементов коммутатора 6. Поэтому рассмотрим вл ияние коммутирующих элементов отдельно.

Из анализа работы схемы очевидно, что первые и четвертые ключи в каждом канале (каждой группе) 7, и 7 , 8, и 8, N, иЫ являются потенциальными, поскольку они соединены с высокоомным неинвертирующим входом третьего и второго повторителей 3 и 2 напряжения, а вторые и третьи ключи каждой группы 1 и 7 , 8 и 8j,..., П2ИП5 являются токовыми, поскольку по ним протекает ток источника тока 1.

Применение полевых транзисторов в качестве потенциальных ключей не приводит к уменьшению точности работы схемы, поскольку при нулевом токе через открытый транзистор падение напряжения на последнем равно нулю.

Токовые коммутирующие элементы включены в цепь между неинвертирующим входом повторителя напряжения и об- Р1ей точкой питания соответствующего повторителя напряжения. Поскольку напряжения между входами повторителя напряжения относительно его выхода должны быть равны, то в выходных цепях второго и третьего повторителей 2 и 3 напряжения вырабатьюаются напряжения, направленные на компен- сацию напряжения, выделяемого на ключах при протекании тока IQ.

Таким образом, предлагаемая схема включения ключей коммутатора 6 в данном магазине сопротивления не приводит к уменьшению точности работы последнего, и поэтому выражение ,(5) справедливо и с учетом влияния ключей коммутатора 6.

314

Формула изобретения

Магазин сопротивления, содержащий первый и второй повторители напряже- ния, выполненные на операционных усилителях с источниками питания со срецней точкой, управляемый мульти- резистор, один вьгеод которого подключен к объединенным вьКодам первого и второго повторителей напряжения, а другой вывод соединен с инвертирующим входом nepBoi: o повторителя напряжения, при этом между неинвертирующим входом и выходом первого пов- торителя напряжения включен управляемый делитель напряжения, отвод которого соединен с инвертирующим входом второго повторителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьщгения точности при увеличении числа выходов, введены тре- |тий повторитель напряжения, выпол99 ,

ненный на операционном уси тителе, инвертируюпшй вход которого и выход объединены и подключены к инвертирующему входу первого повторителя напряжения, и коммутатор, выполненный на п групп ключей, каждая группа которого содержит четьфе ключа, входы которых попарно объединены и являются соответствующими входами магазина сопротивления, а одноименные выходы ключей всех групп коммутатора объединены и являются соответст-f венно первым, вторым, третьим и четвертым выходами коммутатора, причбм первый и второй выходы коммутатора подключены соответственно к неинвертирующему входу и вьшоду источника питания третьего повторителя напряжения, третий и четвертый выходы - соответственно к вьшоду источника питания и неинвертирующему входу второго повторителя напряжения.

, Изобретение относится к электроизмерительной технике и м.б. использовано для изготовления многоканальных калибраторов сопротивления. Цель изобретения - повышение точности при увеличении числа выходов. Магазин сопротивления содержит повторители напряжения (ПН) 1, 2, выполненные на операционных усилителях с источниками питания, управляемый делитель напряжения 4, управляемый мультирезис- тор 5, Для достижения цели введены ПН 3 и коммутатор 6, выполненный на . п групп ключей, каждая группа ключей которого содержит четыре ключа 7t , г г f 4 . п,, п,, п, входы которых попарно объединены, а одноименные выходы ключей всех групп коммутатора 6 объединены. Применение полевых транзисторов в качестве потенциальных ключей не приводит к уменьшению точности работы схемы, поскольку при нулевом токе через открытый транзистор падение напряжения на последнем равно нулю. 1 ип. с Ф (Л с 4 сд ю ф