Управляемый источник тока Советский патент 1991 года по МПК G05F1/56 

Ј

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания измерительных устройств . Цель - повышение выходного сопротивления Устройство содержит операционный усилитель 4, токозадающий резистор 3, отражатели 6 и 7 тока Подключение инвертирующего входа усилителя 4 и выходов отражателей через резистор 3 к второму источнику 2 управляющего напряжения, неинвертирующего входа к первому источнику 1 управляющего напряжения, выводов питания усилителя 4 к входам отражателей 6 и 7, а выхода к нагрузке позволяет образовать отрицательную обратную связь по току нагрузки и тем самым значительно увеличить выходное сопротивление устройства. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания измерительных устройств.

Целью изобретения является повышение выходного сопротивления управляемого источника тока

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема источника.

Управляемый источник тока содержит первый 1 и второй 2 источники входного управляющего напряжения, подключенные к общей шине, токозадающий резистор 3, операционный усилитель 4, выход которого через нагрузку 5 подключен к общей шине, первый отражатель 6 тока, включающий резисторы 6.1, 6.2 и биполярные транзисторы 6.3-6.5, p-n-p-типа, второй отражатель 7 тока, включающий резисторы 7.1, 7.2 и биполярные транзисторы 7.3-7.5 n-p-типа, и входные шины 8 и 9 для подключения биполярного источника питания, средний вывод которого подключен к общей шине. В отражателе 6 тока объединенные выводы базы транзистора 6.5 и коллектора транзистора 6.4 образуют вход отражателя тока, а вывод коллектора транзистора 6.5 образует выход отражателя тока. Общий вывод отражателя 6 тока образован объединенными выводами резисторов 6.1 и 6.2 и подключен к шине 8. В отражателе 7 тока объединенные выводы базы транзистора 7.5 и коллектора транзистора 7.4 образуют вход отрахотеля тока, а вывод коллектора транзистора 7.5 образует выход отражателя тока. Общий вывод отражателя 7 тока образован объединенными выводами резисторов 7 1 и 7.2 и подключен к шине 9.

В устройстве источник 2 через резистор 3 подключен к инвертирующему входу усилителя 4 и объединенным выходам отражателей 6 и 7 тока. Источник 1 подключен к

О 00

о о ю о

неинвертирующему входу усилителя 4. Входы отражателей тока подключены к соответствующим выводам питания усилителя 4.

В устройстве отражатели 6 и 7 тока могут быть реализованы и по другим электрическим схемам. Один из источников 1 или 2 может отсутствовать, при этом его цепь должна быть подключена к общей шине.

Управляемый источник тока работает следующим образом.

При равенстве напряжений источников 1 и 2 нулю близок к нулю и входной ток 1 через токозадающий резистор 3, так как усилитель 4 поддерживает близким к нулю напряжение между его входами

l3 (UBXi-UBx2)/R3.

В узле инвертирующего входа усилителя справедлив баланс токов

1з + 1б + 17 0, где б выходной ток отражателя 6 тока;

I - выходной ток отражателя 7 тока.

Потребляемые токи 1П1 и In2 усилителя 4 и выходной ток 1Н в нагрузке связаны соотношением

1н+.1п1 + 1п2 0.

Коэффициенты преобразования Ке и К отражателей 6 и 7 тока связаны соотношениями

Кб б/1ш R&-2/Re-i;

K7 l7/ln2 R7-2/R7-1.

С учетом этого ток 1Н определяется формулой

.„-(U.xi-U..Z . . /Кб-2 ,

MR6-fR7-2-1)При равенстве коэффициентов Кб и К ток в нагрузке пропорционален напряжениям источников 1 и 2 и не зависит от сопротивления нагрузки

1н (иВх1-иВх2)

R7-1

РЗ R7-2

Выходное сопротивление определяется свойствами усилителя 4 и стабилизирующими свойствами цепи отрицательной обратной связи. При единичных коэффициентах Кб и К ток через нагрузку равен току через резистор 3, а выходное сопротивление велико. В известном устройстве оно определяется параллельно соединенными дифференциальными сопротивлениями транзисторов и имеет недостаточно высокое значение. Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый источник тока обладает бо5 лее высоким выходным сопротивлением. Формула изобретения Управляемый источник тока, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с первым

0 входным выводом для подключения первого заземленного источника управляющего напряжения, инвертирующий вход - с первым выводом токозадающего резистора, выводы питания - с входными выводами первого и

5 второго отражателей тока, общие выводы которых соединены с входными шинами для подключения заземленного двухполярного источника питания, выходную шину для подключения заземленной нагрузки, выход0 ные выводы отражателей тока объединены, отличающийся тем, что, с целью повышения выходного сопротивления, выход операционного усилителя соединен с выходной шиной, выходные выводы отража5 телей тока соединены с первым выводом токозадающего резистора, второй вывод которого соединен с вторым входным выводом для подключения второго заземленного источника управляющего напряжения.

2-Ueu

ев

S-RH