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 источникзггока представлена на чертеже.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 источники управляющих напряжений, первый 3 ч второй 4 операционные усилители, эталонный оезистор 5, заземленную нагрузку б, первый 7 и второй 8 источники напряжения двухполярного незаземпенно- го источника питания. Неинвертирующий

вход усилителя 3 соединен с выходом усилителя 4 и через резистор 5 подключен к источнику 1, инвертирующий вход усилителя 3 подключен к источнику 2. а выход усилителя 3 - к первому выводу заземленной нагрузки 6. Инвестирующий вход усилителя 4 подключен к общей шине устройства, а неинвертирующий вход - к среднему выводу источников 7 и 8, крайние выводы которых подключены к выводам питания усилителей Зи4.

Средняя точка источников 7, 8 находится под нулевым потенциалом относительно общей шины устройства, что симметрирует потенциалы других элементов устройства относительно общей шины и определяет

диапазон возможных управляющих и выходного напряжений.

Устройство работает следующим образом.

Разность напряжения Ui источника 1 и напряжения 1)2 источника 2 прикладывается к выводам резистора 5 и входным выводам усилителя 3. Устройство охвачено общей отрицательной обратной связью через выводы питания усилителя 3, источники

7и 8, выводы питания усилителя 4 и через выходную шину усилителя 4 на неинвертирующий вход усилителя 3. При работе цепи обратной связи напряжение между входными выводами усилителя 3 близко к нулю, поэтому выходной ток н через нагрузку 6 определяется выходным током обратной связи усилителя 4 и находится по формуле

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

Стабилизированный ток нагрузки н, например, при положительном напряжении U2 источника 2 и напряжении Ui источника 1, равном нулю, замыкается по контуру:на- груз 6 - отрицательный вывод питания усилителя 3 - источники 8 и 7 - положительный вывод питания усилителя 4 - выход усилителя 4 - резистор 5 - источник 1 - нагрузка 6.

8этом случае на выводах нагрузки 6 возникает отрицательное напряжение относительно общей шины устройства, максимальная величина которого ограничена только предельным выходным напряжением усипителя 3,

Нагрузка для источника 2 является вы- сокоомной, а для источника 1 - низкоомной, так как через источник 1 протекает ток, равный току нагрузки н, В конкретном исполнении один из двух входных источников 1 или 2 может отсутствовать, в этом случае выводы для его подключения должны быть замкнуты. Максимальное напряжение U2 источника 2 ограничено предельным входным напряжением усилителя 3. Максимальное входное напряжение LM источника 1,

например, при защите входных выводов усилителя 3 с помощью Диодов по своей величине не ограничено.

Таким образом, по сравнению с прототипом данное решение позволяет расширить максимальный диапазон возможных управляющих и выходного напряжений, которые определяются только предельными параметрами входных и выходных н апряжений операционного усилителя, а также увеличить петлевой коэффициент усиления цепи обратной связи, что повышает равенство токов через эталонный резистор и нагрузку и увеличивает выходное

сопротивление устройства.

Формула изобретения Управляемый источник тока, содержащий первый операционный усилитель, эталонный резистор, причем неинвертирующий вход первого операционного усилителя через эталонный резистор соединен с входным выводом для подключения первого источника управляющего напряжения, инвертирующий вход соединен с входной

шиной для подключения второго источника управляющего напряжения, выход - к выходному выводу для подключения нагрузки, а выводы питания к входным выводам для подключения незаземленного двухполярного источника питания, при этом общая шина соединена с заземленными выводами первого и второго источников управляющего напряжения и нагрузки, отличающийся тем, что, с целью расширения

динамического диапазона изменения управляющих и выходного напряжений, в него введен второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с входной шиной для подключения среднего

вывода двухполярного источника питания, инвертирующий вход - к общей шмне, выход - к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, а выводы питания - к выводам питания первого операционного усилителя.

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, неинвертирующий вход которого через эталонный резистор 5, а инвертирующий вход непосредственно соединены с заземленными источниками управляющих напряжений, выход - с заземленной нагрузкой, а выводы питания - с незаземленным двухполярным источником питания. Введение второго операционного усилителя 4 и подключение его инвертирующего входа к общей шине, неинвертирующего входа к среднему выводу двухполярного источника питания, выхода к неинвертирующему входу первого усилителя, а выводов питания к выводам питания первого усилителя позволяют отсимметрировать потенциалы выводов питания усилителей и тем самым расширить динамический диапазон изменений управляющих и выходного напряжений. 1 ил. СЛ Wai