Биполярный источник эталонного напряжения

 

БИПОЛЯРНЫЙ ИСТОЧНИК ЭТАЛОННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий два операционных усилителя, входы которьрс подключены через стабилитроны к своему выходу, а через резистор - к выходу другого операционного усилителя , отличающийся тем, что, с целью повышения симметричности выходных напряжений в изменяющихся условиях эксплуатации и технологичности изготовления, в него введены третий операционный усилитель и делитель напряжения, причем средняя точка делителя напряжения соединена с инвертирующим входом третьего операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей (Л шиной, а выход - с неинвертирукнцими входами основных операционных усилнтелей , при этом делитель напряжения включен между выходами первого и второго операционных усилителей. о N О) сх 4

СО)ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) G 05 F 3 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 (21) 3674121/24-07 (22) 21. 12. 83 (46) 30 06.85. Бюл. Ф ?4 (72) 3.B.Демуришвили ° . и И.Г.Орагвелидзе (71) Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации Научно-производственного объединения "Элва" (53) 621.316.722.1(088.8) (56) ). Патент США У 4280090, кл. С 05 F 1/56, 1981.

2. Заявка ФРГ В 2437700, кл. С 05 Р )/56, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР

У 445037, кл. 6 05 F 3/16, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР

)) 794624, кл. G 05 F 3/16 1979.

5. Авторское свидетельство СССР

У 805287, кл. 0 05 F 3/16, 1981.

„„SU„„» S4684 (54) (57) БИПОЛЯРНЫЙ ИСТОЧНИК ЭТАЛОННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий два операционных усилителя, входы которых подключены через стабилитроны к своему выходу, а через резистор — к выходу другого операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения симметричности выходных напряжений в изменяющихся условиях эксплуатации и технологичности изготовления, в него введены третий операционный усилитель и делитель напряжения, причем средняя точка делителя напряжения соединена с инвертирующим входом третьего операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход - с неинвертирующими входами основных операционных усилителей, при этом делитель напряжения включен между выходами первого и второго операционных усилителей.

1164684

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано прн построении прецизионных электроизмерительных устройств.

Изв ес тен ис точник биполярного 5 опорного напряжения с температурной компенсацией, содержащий источник электрического тока, первый и второй блоки удвоения тока (lj .

Известно устройство для получения 1О двух постоянных по величине напряжений, содержащее дифференциальный усилитель напряжения с непрерывно регулируемым элементом и опорным элементом (2, 15

Однако данные ус т ройс тв а не об еспечивают высокую точность и симметричность выходного напряжения.

Известен источник опорного напряжения с симметричным относительно 2р общей шины выходом, содержащий два стабилитрона, два резистора и два .операционных усилителя, Симметричность выходного напряжения обеспечивается соответствующей регулировкой у5 управляющего напряжения f3) .

Недостатком известного устройства являются необходимость регулировки, использования высокоточного источника регулирующего напряжения и завися- З0 мости рабочих точек стабилитронов от значения регулирующего напряжения.

Известен источник опорного напряжения, содержащий дополнительный операционный усилитель . и двухполюсник с отрипательным выходным сопротивлением (4) .

Наиболее близким к предлагаемому является биполярный источник эталонного напряжения, содержащий два операционных усилителя, инвертирующие входы которых подключены через стабилитроны к своему выходу, через резистор — к выходу другого операционного усилителя, а выходом — к выходным вьводам (51. ф: ° 4

Однако известный источник характеризуется недостаточной симметричностью выходных напряжений, завися- 50 щих от напряжений стабилизации используемых стабилитронов.

Цель изобретения — повышение симметричности выходных напряжений в изменяющихся условиях эксплуатации и Я технологичности изготовления путем исключения элементов, регулирующих сию.етричность выходного напряжения, Поставленная цель достигается Тем, что в. биполярный источник эталонного напряжения, содержащий два операционных ус или теля, входы ко торых подключены через стабилитроны к своему выходу, через резистор — к выходу другого операционного усилителя, а выхо-. ды к выходным вьводам, введены третий операционный усилитель и делитель напряжения, причем средняя точка делителя напряжения соединена с инвертирующим входом третьего операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход — с неинвертирующими вхоцами основных операционных усилителей, при этом делитель напряжения включен между выходами первого и второго onepaционных усилителей.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема биполярного источника эталонного напряжения.

Источник содержит первый операционный усилитель 1, выход которого соединен с анодом стабилитрона 2 и одним из выводов резистора 3 и резистора 4 делителя напряжения, второй. вывод резистора 3 соединен с анодом стабилитрона 5 и инвертирующим вхо-. дом второго операционного усилителя

6. Выход операционного усилителя 6 соединен с одним выводом резистора 7 и резистора 8 делителя напряжения.

Второй вьвод резистора 7 соединен с катодом стабилитрона 2 и инвертирующим входом операционного усилителя 1.

Вторые выводы резисторов 4 и 8 соединены с инвертирующим входом третьего операционного усилителя 9, выход. которого подключен к неинвертирующим входам операционных усилителей 1 и б. Выходные клеммы 10 и 11 соединены. с анодом стабилитрона 2 и катодом стабилитрона 5 соответственно.

Биполярный источник эталонного напряжения работает следующим образом..

При подаче питающего напряжения на выходных клеммах )О и 11 появляются напряжения U и U, соответствующие напряжению стабилизация стабилитрона 2 (положительное напряжение на клемме 1О) и напряжению стабилизации стабилитрона 5 (отрицательное напряжение на клемме 11). Напряжение между выходными клеммами 10 и 11 равно U1 — U, à в средней точке делителя напряжения, напряжение относиСоставитель С.Ситко Техред М.Гергель Корректор С.йекмар.

Редактор lP. Ковач

Заказ 4186/44 . Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государстненного.комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5

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

3 1) тельно земли равно 111 + П . Если

Jul(ф U 1, то эта разность также не равна нулю, следовательно, к входу третьего операционного усилителя 9 прилагается разность U< + 11, которая после усиления инвертирования знака появляется на выходе третьего операционного усилителя и подается на неинвертирующие входы операционных усилителей 1 и 6, В результате напряжение на выходе операционного усилителя 1 и аноде стабилитрона 2 смещается на величину

Ъ дО = - (U +-0 )/2, иа такую же вели" чину смещается напряжение на выходе операционного усилителя 6 (катоде стабилитрона 5). Происходит смещение напряжений на клеммах 10 и 11 таким образом, что оио оказывается как бы симметричным относительно земли.

Погрешность симметричности зависит от точности делителя и коэффициента усиления используемых операционных усилителей. При использовании однотипных операционных усилителей с номинальным коэффициентом усиления разбаланс выходного напряжения на клемме 1О относительно клеммы ll coc asasg д11 / k . Учитывая типовые значения К для современных операционных

64684 4 усилителей, приходим к выводу, что разбаланс выходного напряжения данного источника эталонного напряжения полностью определяется погрешностью делитля напряжения.

В случае необходимости получения выходных напряжений с заданным отношением достаточно использовать делитель с соответствующим коэффициенl0 том деления.

Таким образом, введение новых элементов — делителя напряжения и третьего операционного усилителя, выгодно отличает предлагаемое устройство

t5 от известного, так как позволяет по" лучить симметричное выходное напряжение без подбора используемых стабнлитронов и какой-либо регулировки, что повышает технологичность и обес2р печивает симметричность выходного напряжения независимо от величины подключаемой к каждому плечу нагрузки, в результате повышается стабильность и надежность устройства.

25 Предлагаемое устройство предназначено для использования в программно управляемом источнике электрических сигналов для метрологических испытаний измерительных каналов и их моду" лей.