Источник опорного напряжения

 

ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержап1ий два операционных усилителя , выходы которых соединены с питающими выводами измерительного моста, состоящего из двух стабилитронов и двух резисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации выходного напряжения, в него введены третий резистор и третий стабилитрон , причем анод третьего стабилитрона соединен с инвертирующим входом второго усилителя и вторым выводом первого резистора, а катод - с инвертирующим входом первого усилителя и вторым выводом второго резистора , первый вывод третьего резистора соединен с неинвертирующим входом второго усилителя и катодом первого.стабилитрона, а второй вывод - с неинвертир5пощим входом перс вого усилителя и анодом второго ста билитрона, а выходные выводы источ (Л ника подключены к одному из стабилитронов .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4 (51 (: 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3634764/24-07 . (22) 23. 08.83 (46) 07.02.85, Бюл. Р 5 (72) Г.H.Êèðþøèí и А.А.РаАалович (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбышева (53) 62 1.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

) - 579604, кл. О 05 I 1/56, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

I(445037, кл. Г 05 F 1/56, 1975. (54)(57) ИСТОЧНИК ОПОРНОГО HAITPSREНИЯ, содержащий два операционных усилителя, выходы которых соединены с питающими выводами измерительного моста, состоящего из двух стабилитронов и двух резисторов, о т л и ч а ю щ и и сятем,,что, с целью повышения коэффициента стабилизации выходного напряжения, в него введены третий резистор и третий стабилитрон, причем анод третьего стабилитрона соединен с инвертирующим входом второго усилителя и вторым выводом первого резистора, а катод с инвертирующим входом первого усилителя и вторым выводом второго резистора, первый вывод третьего резистора соединен с неинвертирующим входом второго усилителя и катодом первого стабилитрона, а второй вывод — с неинвертирующим входом первого усилителя и анодом второго стабипитрона, а выходные выводы источника подключены к одному из стабилитронов.

1138794

Изобретение относится к электротехнике, измерительной технике, электронике и может быть использовано в качестве образцовых и рабочих мер напряжения постоянного тока. 5

Известен источник опорного напряжения, соде;ржащий предварительный комйенсированный стабилизатор напряжения с последогательным регулирующим элементом, дифференциальным уси- 10 лителем и делителем напряжения и оконечный параметрический стабилиза тор напряжения, состоящий из стабилитронов, балластных и суммирующих резисторов 15

Этот источник обладает низким коэффициентом стабилизации выходного напряжения из-за того, что примененная в нем обратная связь не обеспечивает стабильность тока через 20 оконечный параметрический стабилизатор.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является источ25 ник опорного напряжения, содержащий мост со стабилитронами в двух противоположных плечах и резисторами в двух других плечах, два операционных усилителя, инвертирующие входы

30 которых подключены к диагонали моста, а к объединенному неинвертирующему входу подключается управляющее напряжение (?."..

К недостатку указанной схемы следует отнести невысокую стабильность выходного напряжения и его малый коэффициент стабилизации, что обуслов лено отсутствием взаимосвязи между токами через стабилитроны и напряжениями .на них.

Цель изобретения — повышение коэффициента стабилизации выходного напряжения .

Эта цель достигается тем, что в источник опорного напряжения, содержащий два операционных усилителя, выходы которых соединены с питающими выводами измерительного моста, состоящего из двух стабилитронов и двух резисторов, введены третий резистор и третий стабилитрон, причем анод третьего стабилитрона соединен с инвертирующим входом второго уси лителя и вторым выводом первого резистора, а катод — с инвертирующим входом первого усилителя и вторым выводом первого усилителя и вторым выводом второго резистора, первый вывод третьего резистора соединен с неинвертирующим входом второго усиГ лителя и катодом первого стабилитрона, а второй вывод — с неинвертирующим входом первого усилителя и анодом второго стабилитрона, а выходные выводы источника подключены к одному из стабилитронов.

На чертеже показана принципиальная схема источника опорного напряжения.

Источник содержит операционные усилители 1 и 2, стабилитроны 3-5, резисторы 6-8.

Выход усилителя 1 соединен с анодом стабилитрона 3 и первым выводом резистора 7, выход усилителя 2 с катодом стабилитрона 5 и вторым выводом резистора 8, инвертирующий вход усилителя i соединен с катодом стабилитрона 4 и первым выводом резистора 8, инветрирующий вход усилителя 2 соединен с анодом стабилитрона 4 и вторым выводом резистора 7 неинвертирующий вход усилителя 1 соединен с анодом стабилитрона 5 и вторым выводом резистора 6, неинвер тирующий вход усилителя 2 соединен с катодом стабилитрона 3 и первым выводом резистора 6.

Устройство работает следующим образом.

Ввиду практического равенства потенциалов инвертирующего и неинвертирующего входов операционных усилителей напряжения на резисторах

7 и 8 равны соответственно напряжениям стабилитронов 3 и 5 и стабильны.

В результате стабильны и токи, протекающие через резисторы 7 и 8, равные между собой в силу действия перекрестных обратных связей. Таким образом, стабилитрон 4 оказывается запитанным стабильным током резисторов 7 и 8. Стабильное напряжение стабилитрона 4 определяет стабильный ток резистора 6, протекающий через стабилитроны 3 и 5.

Каждый из стабилитронов 3-5 стабильностью своего напряжения определяет стабильность токов через себя же, т.е. схема оказывается системой кольцевой стабилизации токов и напряжений.

Коэффициент стабилизации напряжений, падающих на стабилитронах, определяется в такой схеме произведением собственных коэффициентов

Составитель.Н.Ворновицкая

Редактор Р.Цицика ТехредЛ.Мартяшова Корректор Н. Король, Заказ 10688/37. Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11387 усиления операционных усилителей и средней динамической проводимостью стабилитронов и на несколько порядков выше коэффициента стабилизации известного устройства, определяющегося коэффициентом усиления лишь одного операционного усилителя, действующего в данном (положительном или отрицательном) канале преобразования. 10

Правильность полярности установки выходных напряжений усилителей в момент включения источника также обеспечивается действием перекрестных связей. Если выходное напряжение усилителей 1 станет положительным, а усилителя 2 — отрицательным, то на стабилитронах 3-5 падает малое (0,5-0,7 В) напряжение., в результате чего разность потенциа- 20 лов инвертирующих входов усилителей приводит к переходу схемы в правильное состояние, а именно, на выходе усилителя 1 — отрицательное напряже-. ние относительно нулевого потенци- 25 ала, на выходе усилителя 2 — положи94 4 тельное. Под нулевым потенциалом понимается потенциал средней точки двухполярного источника питания операционных усилителей (не показан).

Таким образом, устройство представляет собой BblcoKocTBGHJlbHblA ucточник опорного напряжения постоянного тока, коэффициент стабилизации которого значительно выше, чем у известных аналогичных источников.

В сравнении с известным аналогичным устройством предлагаемый источник опорного напряжения обладает высоким коэффициентом стабилизации и стабильностью выходного напряжения (более чем три порядка) и может применяться не только как источник опорного высокостабильного напряжения в стабилизаторах, но и как высокостабильный источник питания измерительных цепей, например, для питания тензомостов, терморезистивных мостов, нашедших широкое применение в преобразователях физических величин в электрический сигнал.