Управляемый источник тока Советский патент 1989 года по МПК G05F1/625 

Изобретение относится к злектро- технике и может быть использовано дпя питания различных узлов радиоэлектронной аппаратуры с за земляемой нагрузкой.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем упрощения схемы при сохранении неизмен-. ным выходного сопротивления.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема управляемого источника тока.

Управляемый источник тока содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый 5 резисторы, эталонный резистор 6, первьй 7 и второй 8 операционные усилители. На чертеже изображены также заземленная

нагрузка 9, первый 10 и второй II источники управляющего напряжения.

При этом инвертирующий вход усилителя 7 через резистор 4 подключен к источнику 10 управляющего напряжения и через резистор 1.- к своему выходу. Инвертируклций вход усилителя 8 через резистор 5 подключен к источнику 11 управляющего напряжения, через резистор 2 - к выходу усилителя 7 и через резистор 3 - к своему выходу. Эталонный резистор 6 включен между выходом усилителя 8 и выходной шиной, к которой, подключены неинвертирующие входы усилителей 7 и 8.

Совокупность элементов из резисторов 1 и 4 и усилителя 7 функционально образует первый сумматор напряжений нагрузки источника 10. Соел

05

3150

вокупность элементов из резисторов 2, 3 и 5 и усшштеля 8 функционально образует второй сумматор напряжений источника I), усилителя 7 и 8 и нагрузки 9. Напряжение источника 10 через резистор 4 поступает на инвертирующий вход усилителя 7, напряжение источника 1 1 через резистор 5 посту«; пает на инвертирующий вход усилителя 8.

Выходные напряжения первого U-, и второго Ug сумматоров являются выходными напряжениями усилителей 7 и 8 и определяются выражениями:

V, UH(I + R/R) - U,oR, (1) . 8 Ь ,( + R,/R,4- R/R,) - - ,,- U,,R3/Ry,(2)

4

где U,U,j,U,,- напряжения нагрузки,

источников 10 и 11 соответственно;

R;, - RJ - сопротивления резисторов 1-5 соответственно .

Учитывая большое входное сопротив- ление усилителей 7 и 8, получаем, что токи I и 1 через резистор 6 и нагрузку 9 равны с высокой точностью. Решая уравнения (1) и (2) относительно тока 1ц получаем

и (.-R; 7- -i7 -if

+ ).(3)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных узлов радиоэлектронной аппаратуры с заземляемой нагрузкой. Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения схемы при сохранении неизменным выходного сопротивления. Источник тока выполнен на двух операционных усилителях, инвертирующие входы которых соединены с входными шинами для подключения заземляемых источников управляющих наряжений через резисторы, выход первого операционного усилителя через резистор соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, выход которого через эталонный резистор соединен с неинвертирующими входами операционных усилителей и с выходной шиной для подключения заземленной нагрузки. Устройство формирует выходной ток, пропорциональный разности входных управляющих напряжений, с неизменным выходным сопротивлением независимо от изменения коэффициента передачи устройства по управляющему воздействию. 1 ил.

где

,RiRjiR RjiMal

,,R3(R4R,-R5Ri)

t RM В общем случае выходной ток в нагрузке зависит от сопротивления нагрузки. Однако, при выполнении условия RjR, составляющие тока нагрузки, зависящие от R, взаимно компенсируются, а коэффициенты передачи по источникам 10 и 11 управляющих напряжений взаимно уравновещиваются. Причем коэффициент передачи k дифференциального управлянядего напряжения в напряжение на выводах эталонного резистора 6 может регулироваться изменением сопротивления резистора 3, так как коэффициент k определяется выражением

k RjCl + j-)/R5-R6- ()

Регулирование коэффициента k не приводит к снижению выходного сопро- тивления Rg,,,, определяемого по формуле

RjR4R.iRa

Rj(,)

- R

(5)

Управляемый источник тока работает следующим образом.

При увеличении напряжения источника 10 происходит уменьшение напряжения на выходе усилителя 7, на ин вертируюцем входе усилителя 8, увеличение напряжения на выходе усилителя 9, что приводит к увеличению выходного тока до значения, определяемого по формуле (3). При увеличении напряжения источника 11 будет проис

ффициент погрешности;

ротивления резистора 6 и нагрузки

тветственно.

ходить увеличение напряжения на инвертирующем входе усилителя 8, приводящее к уменьшению выходного напряжения усилителя 8 и, следовательно, к

уменьшению выходного тока до значения, определяемого формулой (3).

Увеличение сопротивления нагрузки 9 приведет к увеличению напряжений на нагрузке 9-, на неинвертирующих входах усилителей 7 и 8, увеличению напряжений на их выходах и, следовательно, на инвертирующих входах, к уменьшению токов через резисторы 5 и 1 на одинаковое значение

при сохранении уровня тока через резистор 3 и напряжения на нем. Поскольку напряжение на резисторе 6 повторяет напряжение на резисторе 3, то при постоянстве напряжения на резисторе 3 будет сохраняться и постоянство тока нагрузки при изменении сопротивления нагрузки.

Таким образом, данный управляемый источник по сравнению с прототипом является более простым, так как

выполнен на двух операционных усилителях, и, следовательно, более надежным при сохранении неизменным выходного сопротивления источника при изменении коэффициента передачи по

управляющему воздействию.

Формула изобретения Управляемый источник тока, содержащий первый и второй операционные

5 15010

усилители, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, эталонный резистор, при этом выход первого операционного усилителя соединен со своим инвертирукнцим входом через первый резистор, с инвертирующим входом второго операционного усилителя через второй резистор, выход второго операционного усилителя соединен с вы- Q ходной шиной для подключения заземленной нагрузки через эталонный резистор, со своим инвертирующим входом - через третий резистор, о т Редактор К.Крупкина

Составитель В.Есин Техред М.Дндык

Заказ 4866/43

Тираж 788

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ПЗОЗЗ, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

66

личающийся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения схемы при сохранении неизменным выходного сопротивленияj инверти- рукщие входы первого и второго операционных усилителей соединены с входными шинами для подключения первого и второго заземленных источников управляющих напряжений через четвертый и пятый резисторы соответственно, а неинвертирующие входы операционных усилителей подключены к выходной шине.

Корректор И.Муска

Подписное