Функциональный преобразователь напряжение - ток Советский патент 1991 года по МПК G06G7/26 

12

О

s|

ю

vj ЧЭ

Изобретение относится к устройствам формирования тока, изменяющегося в обратной функции от величины сопротивления нагрузки, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Цель изобретения - повышение точности преобразования при увеличении сопротивления элемента нагрузки.

На чертеже приведена структурная схема функционального преобразователя напряжение-ток.

Преобразователь содержит шину 1 питания, первый операционный усилитель 2, усилительный транзистор 3, токоограничи- тельный резистор 4, элемент нагрузки 5, шину 6 нулевого потенциала, второй операционный усилитель 7 с первого по четвертый масштабные резисторы 8-11, вход 12 опорного напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

Под воздействием протекающего тока через элемент нагрузки 5 на нем создается падение напряжения, которое поступает на инвертирующий вход второго операционного усилителя 7. На неинвертирующий вход второго операционного усилителя 7 с входа 12 поступает опорное напряжение. На выходе второго операционного усилителя 7 формируется разностное напряжение, которое поступает на неинвертирующий вход первого операционного усилителя 2. Напряжение на элементе нагрузки 5 определяется величиной напряжения питания на шине 1 и выходным напряжением операционного усилителя 7.

Ток через элемент нагрузки 5 можно записать в виде

Un -Don R4

R«

R4 -RS

где Un - напряжение питания на шине 1;

Uon - опорное напряжение на входе 12;

R4-- величина сопротивления токоогра- ничительного резистора 4;

RS - величина сопротивления элемента нагрузки 5.

Из формулы следует, что с ростом сопротивления элемента нагрузки 5 благодаря положительной обратной связи с коллектора

усилительного транзистора 3 на инвертирующий вход второго операционного уси лителя 7 увеличивается чувствительность функционального преобразователя. Этот

эффект позволяет скомпенсировать нелинейность характеристики элемента нагрузки 5 (например, нелинейную зависимость величины сопротивления элемента нагрузки 5 от температуры). В результате проходная характеристика преобразователя совместно с нелинейным элементом нагрузки 5 становится линейной, что повышает точность преобразования.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь напряжение -ток, содержащий первый и второй операционные усилители, усилительный транзистор, база которого подключена к выходу первого операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с эмиттером усилительного транзистора и с первым выводом токоограничительного резистора, второй вывод которого подключен

K шине питания, коллектор усилительного транзистора через элемент нагрузки соединен с шиной нулевого потенциала, первый и второй масштабные резисторы, первый вывод первого масштабного резистора подключей к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования при увеличении сопротивления элемента нагрузки, в него введены третий и четвертый масштабные

резисторы, причем к неинвертирующему входу второго операционного усилителя подключены второй вывод первого масштабного резистора и первый вывод второго масштабного резистора, второй вывод которого является входом опорного напряжения функционального преобразователя, первые выводы третьего и четвертого масштабных резисторов подключены к инвертирующему входу второго операционного усилителя,

выход которого соединен с вторым выводом третьего масштабного резистора и неинвертирующим входим первого операционного усилителя, второй вывод четвертого масштабного резистора подключен к коллектору усилительного транзистора.

Изобретение относится к устройствам формирования тока, изменяющегося в обратной функции от величины сопротивления нагрузки, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности преобразования при увеличении сопротивления элемента нагрузки. Функциональный преобразователь напряжение-ток содержит шину питания 1, первый операционный усилитель 2, усилительный транзистор 3, токоограничительный резистор 4, элемент нагрузки 5, шину нулевого потенциала 6, второй операционный усилитель 7, с первого по четвертый масштабные резисторы 8 - 11, вход опорного напряжения 12. Работа функционального преобразователя напряжение-ток основана на формировании тока в обратной функциональной зависимости от величины сопротивления нагрузки. 1 ил.