Управляемый источник тока Советский патент 1991 года по МПК G05F1/625 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в измерительных устройствах.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона изменения управляющих и выходного напряжений.

Принципиальная электрическая схема управляемого источника тока представлена на чертеже.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 источники управляющих напряжений, первый 3 и второй 4 операционные усилители, эталонный резистор 5, заземленную нагрузку 6, первый 7 и второй 8 источники напряжения двухполярного незаземленного источника питания. Инвертирующий вход усилителя 3 соединен со своим выходом и

через резистор 5 подключен к источнику 1, неинвертирующий вход усилителя 3 подключен к источнику 2. Неинвертирующий вход усилителя 4 подключен к средней точке источников 7, 8, инвертирующий вход - к общей шине устройства, а выход - к одному выводу нагрузки 6, другой вывод которой подключен к общей шине устройства. Выводы питания усилителя 3 и 4 подключены к выводам источников 7 и 8. Средняя точка источников 7 и 8 находится под нулевым потенциалом относительно общей шины устройства. Это симметрирует потенциалы других элементов устройства относительно общей шины и определяет диапазон изменения управляющих и выходного напряжений.

О

о

X О О

ел

Устройство работает следующим образом.

Разность напряжения Ui источника 1 и напряжения Us источника 2 прикладывается к выводам резистора 5 и входным выводам усилителя 3. При работе цепи обратной связи с выхода усилителя 3 на его инвертирующий вход напряжение между его входами стремится к нулю. Поэтому ток 0 через резистор 5 определяется выражением

MUi-U2)/Ro, где RO - сопротивление резистора 5.

Ток 0, равный выходному току усилителя 3, потребляется от источников 7 и 8 Далее ток через вывод питания операционного усилителя А и его выходную шину поступает в нагрузку 6, При этом выходной ток 1Н, равный току 0, определяется по той же формуле, что и ток 0.

Ток 1Н, например, при положительном напряжении источника 1 и напряжении источника 2, близком к нулю, замкнут по контуру: источник 1 - резистор 5 - выход усилителя 3 - отрицательный вывод питания усилителя 3 - источники 8 и 7 - положительный вывод питания усилителя 4 - выход усилителя 4 - нагрузка 6. В этом случае на выводах нагрузки возникает положительное напряжение относительно общей шины устройства, максимальная величина которого ограничена только предельным выходным напряжением усилителя 4.

Нагрузка для источника 2 является вы- COKOGNSHOH, а для источника 1 - низкоомной, так как через источник 1 протекает ток, равный току IH. В конкретном исполнении один из двух источников 1 или 2 может отсутствовать, в этом случае выводы для его подключения должны быть замкнуты. Максимальное напряжение источника 2 ограничено только предельным входным напряжением усилителя 3. Максимальное

входное напряжение источника 1, например, при защите входных выводов первого усилителя с помощью двух встречно включенных диодов по своей величине не ограничено.

Таким образом, по сравнению с прототипом предложение позволяет отсимметри- ровать потенциалы выводов питания усилителей 3 и 4 относительной общей шины и увеличить динамический диапазон изменения управляющих и выходного напряжений, которые определяются только предельными параметрами входных и выходных напряжений усилителей.

Ф о р м у л а и з о & р е т е н и я

Управляемый источник тока, содержащий первый операционный усилитель, эталонный резистор, причем инвертирующий вход первого операционного усилителя соединен со своим выходом и через эталонный резистор подключен к входному выводу для подключения первого источника управляющего напряжения, неинвертирующий вход- к входному выводу для подключения второго источника управляющего напряжения, а выводы питания - к входным выводам для подключения двухполярного источника питания, при этом общая шина соединена с заземленными выводами источников управляющих напряжений и нагрузки, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона изменения управляющих и выходного напряжений, в него введен второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к входному выводу для подключения среднего вывода двухполярного источника питания, инвертирующий вход- к общей шине, вьжод - к выходному выводу для подключеимя заземленной нагрузки, з выводы питания - к выводам питания первого операционного усилителя.

5

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в измерительных устройствах. Цель изобретения расширение динамического диапазона изменения управляющих и выходного напряжений. Устройство содержит операционный усилитель 3 с единичной обратной связью, инвертирующий вход которого через эталонный резистор 5, а неинвертирующий вход непосредственно соединены с заземленными источниками управляющих напряжений, выводы питания- с незаземленнымдвухполяр- ным источником питания. Введение второго усилителя 4, неинвертирующий вход которого подключен к средней точке двухполярного источника питания, инвертирующий вход - к общей шине, выход-к нагрузке, позволяет от- симметрировать потенциалы выводов питания усилителей относительно оЬщей шины и тем самым реализовать цель изобретений 1 ил. (Л