Источник тока управляемый напряжением Советский патент 1992 года по МПК H03K4/48 

Фи&7

Изобретение относится к радиоэлектронике.

Известны схемы источников тока, управляемых напряжением, построенных на основе токоразностного усилителя и биполярного или полевого транзистора 1.

Наиболее близким к изобретению является источник тока, управляемый напряжением, состоящий из токоразностного усилителя, к неинвертирующему входу которого подключены резистор смещения и токозадаю- щий резистор, а к инвертирующему входу - исток диффузионного полевого транзистора, причем выход токоразностного усилителя соединен с затвором полевого транзистора, а сток полевого транзистора через нагрузку соединен с шиной питания.

Недостатками этой схемы являются невозможность подсоединения нагрузки к общей шине, в результате чего снижается помехоустойчивость схемы, необходим предварительный подбор полевого транзистора по низкому напряжению отсечки, что уменьшает универсальность схемы и ограничивает ее функциональные возможности. Все эти недостатки не позволяют улучшить качество и упростить радиоэлектронную аппаратуру, в которой используются подобные источники тока.

Целью изобретении является расширения области применения за счет обеспечения возможности подключения нагрузки к общей шине.

Цель достигается тем, что в источник тока, управляемый напряжением, содержащий токоразностный усилитель, прямой вход которою «срез токозадающий резистор соединен с входной шиной, и нагрузку, введен отражатель тока, вывод питания которого соединен с выходом токоразностного усилителя, задающей вход соединен с инверсным входом токоразностного усилителя, а выход через нагрузку соединен с общрй шиной.

Кроме того, в схему можно ввести первую и вторую группы резисторов смещения, а инверсный и прямой входы токоразностного усилителя через резистор соответствующей группы резисторов соединить с шинами управления.

Задающий вход отражателя тока может быть соединен с инверсным входом токоразностного усилителя через стабилитрон. Отражатель тока может содержать несколько отражающих транзисторов.

Предлагаемый источник тока, управляемый напряжением, благодаря использованию токового зеркала позволяет подключить нагрузку к общей шине (а при необходимости и к отрицательной), что повышает помехоустойчивость схемы, упрощает согласование с последующими каскадами схем. Кроме того, схема источника тока содержит минимальное число элементов. Возможно

получение многовыходового источника тока. Это позволяет расширить область применения источника тока, управляемого напряжением.

Источник тока, управляемый напряже0 нием, можно сделать стробируемым и дифференциально-суммирующим. Это достигается подключением дополнительных резисторов к прямому и инверсному входам, чем достигается расширение функ5 циональных возможностей источника тока.

При соединении управляющего входа

токового зеркала с инверсным входом токорззносшого усилителя через стабилитрон

получается источник тока, управляемый на0 пряжением, с ограничением и фиксацией напряжения холостого ходз.

За счет расширения области применения источника тока, управляемого напряжением, и его универсальности он может

5 найти применение в схемах генераторов, усилителей и-т.п., параметры которых могут управляться напряжением, что улучшает их качество.

Таким образом, можно сделать вывод,

0 что предлагаемый источник тока, управляемый напряжением, обладает существенными отличиями по сравнению с прототипом. На фиг. 1 представлена электрическая схема источника тока, управляемого напря5 жением, с заземленной нагрузкой; на фиг. 2 - электрическая схема дифференциально- суммирующего стробируемого источника тока, управляемого напряжением; на фиг. 3 - варианты исполнения токового зеркала.

0 Источник тока, управляемый напряжением, содержит токозадающий резистор 1, токоразностный усилитель 2, отражатель тока (токовое зеркало) 3 с транзисторами 4, 5 и нагрузку 6.

5 Вывод питания токового зеркала 3 соединен с выходом токоразностного усилителя 2, задающий вход соединен с инверсным еходом токоразностного усилителя 2, выход через нагрузку соединен с общей шиной.

0 В схему источника тока, управляемого напряжением, (фиг. 2) могут быть введены дополнительные резисторы 7 и 8, подсоединенные соответственно к инверсному и прямому входам токоразностного усилителя 2.

5 Возможен вариант схемы, в которой задающий вход токового зеркала 3 соединен с инверсным входом токоразностного усилителя 2 через стабилитрон 9.

На фиг. 3 представлены различные варианты исполнения токовых зеркал 3.

Источник тока, управляемый напряжением, работает следующим образом.

Управляющее напряжение, подаваемое на вход источника тока, управляемого напряжением, преобразуется в резисторе 1 в управляющий ток и поступает на вход токо- разностного усилителя 2. Как известно, в токораэностном усилителе при замкнутой цепи обратной связи токи входов усилителя равны. Таким образом, ток, протекающий по задающему входу токового зеркала 3, равен управляющему току, Задающий ток, отраженный токовым зеркалом 3, поступает в нагрузку 6.

Схема на фиг. 2 работает аналогично, но обладает расширенной областью применения. Введение резистора 7 позволяет получить как дифференциальный источник тока, так и полностью отключаемый. Источник тока является дифференциальным при условии, что ток по дополнительному резистору 7 не превышает тока по резистору 1. В противном случае источник тока, управляемый напряжением, становится стробируе- мым. Введение дополнительного резистора 8 позволяет получить суммирующий источник тока. Введение стабилитрона 9 ограничивает и фиксирует напряжение холостого хода, делает его независимым от нагрузки.

Токовое зеркало 3 может быть выполне- но различными способами. Некоторые из них представлены на фиг. 3. На фиг. 36 представлено токовое зеркало с распараллеливанием тока нагрузки, на фиг. Зв - с удвоением тока нагрузки.

Технико-экономическими преимуществами изобретения по сравнению с прототипом являются широкая область применения, его универсальность. Он может найти применение в схемах генераторов для управления напряжением, амплитудой, частотой, скважинностью и т.п. генерируемых сигналов, в схемах усилителей в качестве регулируемой активной нагрузки.

Формула изобретения

1.Источник тока, управляемый напряжением, содержащий токоразностный усилитель, прямой вход которого через токозадающий резистор соединен с входной шиной, нагрузку, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности подключения нагрузки к общей шине, в него введен отражатель тока, вывод питания которого соединен с выходом токоразностно- го усилителя, задающий вход отражателя тока соединен с инверсным входом токораз- ностного усилителя, выход отражателя тока через нагрузку соединен с общей шиной.

2.Источник тока по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что введены первая и вторая группы резисторов смещения, инверсный и прямой входы токоразностного усилителя через резисторы соответствующей группы резисторов соединены с шинами управления.

3.Источник тока поп. отличающийся тем, что задающий вход отражателя тока соединен с инверсным входом токоразностного усилителя через стабилитрон.

4.Источник тока по п. отличающийся тем, что отражатель тока содержит несколько отражающих транзисторов.

Изобретение относится к радиоэлектронике. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности подключения нагрузки к общей шине. Включение отражателя 3 тока в цепь обратной связи токоразностного усилителя 2 позволяет получить на заземленной нагрузке 6, подключенной к выходу отражателя 3 тока, токовый сигнал требуемого уровня. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг. 2