Биполярный источник опорного напряжения Новикова Советский патент 1991 года по МПК G05F1/585 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в прецизионных измерительных приборах.

Цель изобретения - повышение надежности и коэффициента стабилизации.

Схема биполярного источника опорного напряжения приведена на чертеже.

Биполярный источник содержит два операционных усилителя 1, 2, выход первого усилителя 1 подключен к первому выходному выводу 3 и крайнему выводу первого делителя 4 напряжения, который состоит из двух последовательно соединенных резисторов 5 и 6, второй крайний вывод первого депителя 4 напряжения подключен к второму выходному выводу 7, а его средний вывод - к инвертирующему входу второго операционного усилителя 2, неинвер- тируюп(ий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а выход подключен через стабилитрон 8 к неинвертирующему входу первого операционного усилителя 1 и первому выводу первого ограничительного резистора 9, который вторым выводом подключен

оэ

4Ь

1чЭ

4 СД Q1

к выводу 10 для подключения первого источника питания, шину 11 нулевого потенциала. Выход второго операционного усилителя 2 подключен к второму выходному выводу 7 и через второй ограничительный резистор 12 к выводу 13 для подключения второго источника литания, второй делитель 14 напряжения, выполненный на резисторах 15, 16, включенный между выводом 10 для подключения первого источника питания и выходом первого операционного усилителя 1, инвертирующий вход которого подключен к среднему выводу второго делителя 14 напряжения.

Биполярный источник опорного напряжения работает следующим образом. При включении источников питания операционных усилителей 1, 2 и подаче Зтих напряжений на выводы 10, 13 через стабилитрон 8 будет протекать ток по цепи; вывод 10 для подключени первого источника питания Е,, первый ограничительный резистор 9, стабилитрон 8, одна часть тока далее протекает на выход второго операционного усилителя 2, а другая часть - через второй ограничительный резистор 12 на вывод для подключения второго источника питания Е. Этот ток будет иметь следующее значение:

E,Rjr + Ugwj R$ - UoR.2

8 + Rg)

где Е - напряжение питания, поступающее на вывод 10;

U jjwjt ( - напряжение на первом выводе 3 ,-источника; Ufl - напряжение источника ЭДС стабилитрона 8;

Rg., R- - сопротивление резисторов 5, 6 первого делителя напряжения 4;

-дифференциальное сопротивление стабилитрона 8;

-сопротивление первого ограничительного резистора 9.

Протекая по стабилитрону 8, ток создает на нем падение напряжения

R

3

R,

15

5i 5;55 i H Bi|ii.5i5s i HQ5Ј5j

Rc (R,+

Rcj)

Благодаря отрицательной обратной связи с первого выход ого вывода 3 через первый делитепь напряжения 4 и второй операционный усилитель 2 на второй выходной вывод 7, на неинвертирующем входе первого операционного усилителя 1 возникнет напряжение

и ElAЈR8 - Ugbix.i ReR,3 + UoRЈR9 R5 (R8™R)

Напряжение Е, поступающее на вывод 10, и напряжение на неинвертирующем входе первого операционного усилителя 1 с соответствующими коэффициентами и знаками будет передаваться на выход первого операционного усилителя 1, а следовательно, и на первый выходной вывод 3

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в прецизионных измерительных приборах. Цель изобретения - повышение надежности и коэффициента стабилизации. R устр-во, содержащее два операционных усилителя 1, 2, первый делитель 4 напряжения, стабилитрон 8, подключенный через ограничительный резистор 9 к выводу 10 для подключения первого источника питания, введены второй делитель 14 напряжения,вывод 13 для подключения второго источника питания, подключенный через второй ограничительный резистор 12 к выходу усилителя 2 и второму выходному выводу 7. Первый выходной вывод 3 подключен к выходу усилителя 1. Надежность повышается путем исключения прохождения тока стабилизации стабилитрона 8 через выход операционного усилителя. Коэффициент стабилизации повышается путем компенсации влияния дифференциального сопротивления стабилитрона. 1 ил. i (Л

ШМВ U

R

где R JK j R« сопротивления резис-На втором выходном выводе 7 напряторов 15, 16 второго , жение будет иметь следующее значение: делителя напряжения 14.

RЈE,RЈ(.- RaRi(LLi Mfi5ll5jЈiJbK.i

U8biXЈ U6b(xi RS RgR4lR,y+ R{6) + RfR,5(R3+ R9)

Коэффициенты стабилизации по пер-50 поступающего на вывод 10, к прираще- вому 3 и второму 7 выходным выводам,кию соответствующего выходного на- |

определяемые как отношение прираще-пряжения, будут иметь значения

ния первого напряжения питания Е,

RuRl R«fiLl-5j«Li i-MBL JL±- L. CTl (R8%-

R6R9(RiЈ.+ ) + RЈ ig.(. . Кстг (R8RT5™R9Rf6)

Если выполняется условие RgR,,.- - R,R«; 0, т.е. R9/Rg R,/ , значения коэффициентов стабилизации стремятся к бесконечности, а выходные напряжения источника принимают следующие значения:

U,

R

y°R6

г э - II --° S

°R5 + R6 вЫХ2 R5 +

т.е. значения выходных напряжений источника не зависят от изменения значения напряжения питания Е., поступающего на вывод 10.

В том случае, если сопротивление второго ограничительного резистора 12 будет иметь значение

п - R ) - oR6 , К9 E((R5 + R5) - U0R5

где Ее - напряжение питания, поступающего на вывод 13, то ток, протекающий по стабилитрону 8, будет полностью протекать через второй ограничительный резистор 12. При этом через выход второго операционного усилителя 2 не будет протекать ток стабилизации стабилитрона 8 и тем самым будет повышена надежность источника.

Таким образом, предлагаемый бипоярный источник опорного напряжения обладает высокой надежностью и большим коэффициентом стабилизации.

Формула изобретения

Киполярный источник опорного напряжения, содержащий два операционных усилителя, выход первого из которых подключен к первому выходному выводу и крайнему выводу первого делителя напряжения, второй крайний

вывод которого подключен к второму выходному выводу, а средний вывод - к инвертирующему входу второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нуле5 вого потенциала, а выход подключен через стабилитрон к неинвертирующему входу первого операционного усилителя и первому выводу первого ограничительного резистора, который вторым

выводом подключен к выводу для подключения первого источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и коэффициента стабилизации, в него введен

5 второй делитель напряжения, выход второго операционного усилителя подключен к второму выходному выводу и через введенный второй ограничительный резистор к введенному выводу для

0 подключения второго источника питания, второй делитель напряжения включен между выводом для подключения первого источника питания и выходом первого операционного усилителя,инвертирующий вход которого подклю5

чен к среднему выводу второго делителя напряжения.