Управляемый резистор Советский патент 1992 года по МПК G05F1/00 H01C10/00 

Изобретение относится к автоматике и радиоэлектронике.

Известен управляемый резистор, содержащий первый полевой транзистор, источник управляющего напряжения, включенный между истоком и затвором первого полевого транзистора, второй полевой транзистор, исток которого соединен со стоком первого полевого транзистора, сток которого через последовательно соединенные первый и второй резисторы соединен с истоком первого полевого транзистора, операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с истоком второго полевого транзистора, неинвертирующий вход которого подключен к точке соединения первого и второго резисторов, третий полевой транзистор, исток которого соединен с истоком первого полевого транзистора, затвор которого соединен с выходом операционного усилителя, первый биполярный транзистор, база которого соединена со стоком третьего полевого транзистора, а через третий резистор - с источником питающего напряжения положительной полярно сти, эмиттер которого через четвертый резистор соединен с источником питающего напряжения положительной полярности коллектор которого соединен с затвором второго полевого транзистора, второй биполярный транзистор, эмиттер которого через пятый резистор соединен с коллектором первого биполярного транзистора, база которого соединена с затвором первого полевого транзистора, коллектор которого соединен с источником питающего напряжения отрицательной полярности.

Недостатками прототипа являются сложность и малый диапазон линейности проходной характеристики.

Цель изобретения заключается в упрощении управляемого резистора и расширении диапазона линейности проходной характеристики

Поставленная цель достигается тем что в устройстве, содержащем операционный усилитель, питающие входы которого соединены с соответствующими выходами двух00

С

4 Ю 00

со -sj

полярного источника напряжения постоянного тока, резистор, выводы для подключения источника управляющего напряжения, выходные выводы, предназначенные для включения в электрическую цепь, дополнительно введены два резисторных оптрона, размещенные на общей подложке, причем светодиоды оптронов включены последовательно между выходным потенциальным выводом операционного усилителя и потенциальным выводом его неинвертирующего входа, соединенным с шиной нулевого потенциала и одним из выводов для подключения управляющего напряжения, фоторезистор первого оптрона включен между вторым выводом для подключения источника управляющего напряжения и потенциальным выводом инвертирующего входа операционного усилителя, соединенным через резистор с отрицательным полюсом двухполярного источника напряжения постоянного тока, а фоторезистор второго оптрона включен между выходными выводами.

На чертеже представлена принципиальная схема управляемого резистора.

Устройство содержит первый и второй резисторные оптроны 1 и 2, резистор 3 и операционный усилитель 4.

Устройство работает следующим образом.

Последовательное включение светоди- одов оптронов 1 и 2 обеспечивает равенство сопротивлений R и R их фоторезисторов в любой момент времени:

R R .(1)

Напряжение на входе операционного усилителя 4 определяется выражением

Uo E-E LyBxRi

(2) R +R

где Е - напряжение питания операционного усилителя 4;

UBX - напряжение на входе устройства;

R - сопротивление резистора 3. Для напряжения на светодиоде оптрона 1 имеем

U

KU0 К

7(ЕЕ +U ,1

вх

R),

(3)

2 2 R.+R

где К - коэффициент усиления операционного усилителя 4.

Разделив обе части выражения (3) на К и приняв, что коэффициент усиления операционного усилителя 4 имеет достаточно

большое значение, т.е. К получим следующее уравнение:

0

E.EJLUBXR 0.

(4)

R +R

Решая уравнение (4) относительно R и подставляя результат в (1), окончательно получаем:

UBX С UBX,(5)

0R

где С -F- - постоянный коэффициент.

Из выражения (5) следует, что проходная характеристика управляемого резистора является линейной. Независимость входящих в выражение для коэффициента С величин R и Е от частоты входного сигнала и температуры обуславливает термостабильность преобразователя и его широкий частотный диапазон. Наиболее полно данные преимущества управляемого резистора реализуются в случае его интегрального исполнения.

25

30

35

40

45

50

Формула изобретения Управляемый резистор, содержащий операционный усилитель, питающие входы которого соединены с соответствующими выходами двухполярного источника напряжения постоянного тока, резистор, выводы для подключения источника управляющего напряжения, выходные выводы, предназначенные для включения в электрическую цепь, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения диапазона линейности проходной характеристики, в него введены два резисторных оптрона, размещенные на общей подложке, причем светодиоды оптронов включены последовательно между выходным потенциальным выводом операционного усилителя и потенциальным выводом его неинвертирующего входа, соединенным с шиной нулевого потенциала и одним из выводов для подключения управляющего напряжения, фоторезистор первого оптрона включен между вторым выводом для подключения источника управляющего напряжения и потенциальным выводом инвертирующего входа операционного усилителя, соединенным через резистор с отрицательным полюсом двухполярного источника напряжения постоянного тока, а фоторезистор второго оптрона включен между выходными выводами.

О-

Использование: автоматические системы управления, магазины сопротивлений. управляемые от цифроаналоговых преобразователей. Сущность изобретения в цепь отрицательной обратной связи операцион ного усилителя включены последовательно два оптрона Фоторезистор первого оптро на введен в выходную цепь источника управляющего напряжения, а фоторезистор второго оптрона - в резистивно управляемую электрическую цепь Устройство характеризуется расширенным диапазоном линейности проходной характеристики 1 ил.