Двухполярный источник опорных напряжений

 

Изобретение относится к стабили- 1 зированным источникам питания постоянного тока. Целью изобретения является повышение стабильности и упрощение .двуполярного источника опорных напряжений. Источник состоит: из регулирующих транзисторов 3, 4, которые открываются током, протекающим через резисторы 9, 10 при включении питания вьшрямит лей 1 и 2. На выходе источника появляется напряжение, что приводит к появлению напряжения на выходах 48, 50 (49, 51) параметрического стабилизатора 7(8) на выходе делителя напряжения, образованного резисторами 21, 22 (23, 24). Сигнал со стабилизатора 7 (8) через усилитель рассогласования 5 (6) поступает на управляющий электрод транзистора 3 (4), регулируя уровень выходного напряжения . 1 ил. (Л го со S(«/; 47

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 G 05 F 1/585

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОЬГФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ФЗ

Н й/И

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3721128/24-07 (22) 05.04.84 (46) 30.06.86. Бюл. ¹ 24 (71) Омский завод электрических точных приборов "Электроточприбор" (72) Ю.С. Мальцев и В.Д. Шевченко (53) 621..316.722.1(088.8)

1 (56) Авторское свидетельство СССР, № 513350, кл. G 05 F i/56, 1976.

Патент Японии № 48-44980, кл; 58 Н 1, 1973.Авторское свидетельство СССР

¹ 55752 1, кл. С 05 F 1/56, 1.977. (54) дВУПОЛЯР ЫЙ HCTOMHHK OIIOPHbE

НАПРЯМБНИЙ (57) Изобретение относится к стабили, зированным источникам питания постоянного тока. Целью изобретения являет„„SU„„1241213 А1 ся повьппение стабильности и упрощение,двуполярного источника опорных напряжений. Источник состоитг из регулирующих транзисторов 3, 4, которые открываются током, протекающим через резисторы 9, 10 при включении питания выпрямителей 1 и 2. На выходе источника появляется напряжение, что приводит к появлению напряжения на выходах 48, 50 (49, 51) параметрического стабилизатора 7(8) на выходе делителя напряжения, образованного резисторами 21, 22 (23, 24). Сигнал со стабилизатора 7 (8) через усилитель рассогласования 5 (6) поступает на управляющий электрод транзистора 3 (4), g регулируя уровень выходного напряжения, 1 ил, 1241213 2

Цепи питания усилителей 5 и " рассогласования объединены и подключены к выходным зажимам 44 и 46 через КС-фильтры, образованные резисторами 27 и 28 и конденсаторами 35 и

36. Между выходными зажимами 44 и 45 (46 и 45) включен конденсатор 37(38).

Выпрямители 1 и 2 могут быть выполнены по схеме двуполупериодного

10 выпрямителя со сглаживающим фильтром на выходе по одной из стандартных. схем, В качестве регулирующих элементов 3 и 4 могут быть использованы т транзисторы разного типа проводимос15 ти, В качестве усилителей 5 и 6 рас1 согласования могут быть применены стандартные микроэлектронные усилители„ выполненные в одном корпусе (например, К157УД2 или другого типа)., 1

Изобретение относится к электро технике и предназначено для использо4 вания в качестве источника опорного напряжения в измерительной аппаратуре, в частности в прецизионных цифровых вольтметрах.

Цель изобретения — повышение стабильности и упрощение двуполярного источника опорных напряжений„

На чертеже показана схема двуполярного источника опорных напряжений

Источник содержит выпрямители 1 и

2, регулирующие элементы 3 и 4,усилители 5 и 6 рассоглассвания, параме рические стабилизаторы 7 и 8, резисторы .9-28, конденсаторы 29-38, диодь

39 и 40, стабилитроны 41 и 42 и выходные зажимы 43-47.

Первый выход выпрямителя 1 соединен с выходным зажимом 44 (+Б ц,).

Второй выход выпрямителя 1.через регулирующий элемент 3 соединен с выходным зажимом 45 (общая шина) и через резистор 9 с управляющим входом регулирующего элемента 3

Первый выход выпрямителя 2 через регулирующий элемент 4 соединен с выходным зажимом 45 и через. резистор

10 с управляющим входом регулирующего элемента 4; Второй выход выпрямителя 2 соединен с выходным зажимом, 46 (-П,„, .

Усилйтель 5-(6) рассогласования

:1 своим выходом через параллельно соединенные резистор 11 (12} и диод 39 (40) подключен к управляющему входу регулирующего элемента 3(4). Первый выход 48 (49) параметрического стабилизатора 7(8) через резистор 25(26) соединен с инвертирующим входом усилителя 5(e) рассогласования, который через конденсатор 33(34) подключен к его выходу.

Неинвертирующий вход усилителя

5(6) рассогласования подключен к выходу делителя напряжения, образованного резисторами 21 и 22(2) и 24), вторые выводы которых (вход делителя напряжения) подключены к общей шине

45 и к выходному зажиму 44(46).Конденсатор 31(32) включен между неинвертирующим входом усилителя 5(6) рассогласования и общей шиной. Второй выход 50(51) параметрического стабилизатора 7(8) соединен с выходным зажимом 43(47) и служит вторым выходом +Плюх,г(Пбыкй)

Параметрический стабилизатор напряжения 7(8) может быть выполнен в виде стабилитрона 41(42), подключен-, ного через резистор 19(20) к выходному зажиму 44(46), и делителя напряжения, образованного резисторами 13-15 (16-18), включенными между общей шиной и точкой соединения стабилитрона

41(42) с резистором 19(20), Указанная точка служит первьм 48(49) выходом параметрического стабилизатора

7(8). Резистор 14(17) выполнен регулируемым,вывод подвижного элемента этого резистора служит вторым 50(51) выходом параметрического стабилизатора 7(8) . Между выходом 50(51) и общей шиной включен конденсатор 29(30) .

Двуполярный источник опорных напряжений работает следующим образом.

После включения питания выпрямителей 1 и 2 транзисторы 3 и 4 открываются током, протекающим через резисторы 9 и 10, что обеспечивает запуск источника; питания.,Появление напряжения на зажимах 44 (46) при45 водит к появлению напряжения на выходах 48 и 50 параметрического стабилизатора 7 (на выходах 49 и 51 стабилизатора 8) и на выходе делителя напряжения» образованного резисторами 21, 22 (23, 24). Напряжение с выхода 48(49) параметрического стабилизатора 7(8) усилителем рассогласования, 5(6) сравнивается с напряжением на выходе делителя напряжения, 5з образованного резисторами 21, 22 (23, (24) . Сигнал рассогласования с выхода усилителя 5(6) поступает в цепь управляющего электрода регулирующего

41213

20 з 12 элемента 3(4), регулируя тем самым уровень выходного напряжения на зажиме 44(46). Одновременно с выхода

50(51) снимается напряжение на выходной зажим 43(47) источника. Таким образом, предлагаемый источник обеспечивает две пары симметричных относительно общей шины выходов — 43, 44 и 46, 47 относительно зажима 45.

Конденсатор 37(38) необходим для обеспечения устойчивости источника питания, Конденсаторы 31 и 33 (32 и

34) исключают самовозбуждение усилителя 5(6) на высокой частоте. Конденсатор 29(30) предназначен для снижения уровня шумов (наводок) по высокой частоте.

Диод 39(40) после выхода источника .на режим (в установившемся режиме) непосредственно подключает выход усилителя 5(6) к управляющему электроду регулирующего элемента 3(4), что увеличивает коэффициент отрицательной обратной связи за счет того, что сигнал с выхода усилителя 5(б) поступает через прямое сопротивление диода

39(40), минуя резистор 11(12).

Так как усилители 5 и 6 рассогласования питаются от выходных зажимов

44 и 46, выходное напряжение этих усилителей может отличаться от уровня выходного напряжения +Б и -У пь к.< на незначительную величйну (около 1 В) поэтому величина напряжения на выходе выпрямителей 1 и 2 может отличаться от значения выходных напряжений на зажимах 44 и 47 на незначительную величину, т.е. падение напряжения на регулирующем элементе может быть очень мало (около 1 В), чем обеспечивается высокий коэффициент полезного действия источника.

В предлагаемом источнике исключена возможность возникновения положительной обратной связи, что позволяет применить усилитель рассогласования

У с коэффициентом усиления порядка 10 и резко увеличить тем самым коэффициент стабилизации и уменьшить уровень пульсаций выходных напряжений.

Цепи питания усилителей рассогласования в двуполярном источнике объе динены, что обеспечивает возможность применения одной микросхемы, т.е. упрощение источника. Кроме того,упро. .щение предлагаемого устройства обусловлено исключением необходимости использования специального источника питания и генератора тока.

Температурный коэффициент предлагаемого устройства определяется только температурным коэффициентом стабилитрона и резисторов,ки может быть по.крайней мере в 10 раз ниже по сравнению с прототипом. !

Кроме того, в предлагаемом источнике усилители рассогласования питаются выходным стабилизированным напряжением, что также способствует повьппению стабильности и снижению пульсаций выходного напряжения.

Формула изобретения

Двуполярный источник опорных напряжений, содержащий два канала,каждый из которых включает выпрямитель, усилитель рассогласования, регулирующий элемент, параметрический стабилизатор напряжения, включенный между соответствующим выходным BbIBo дом и общей шиной и первым выходом соединенный с выходным выводом противоположного канала, о т л и ч а ю. шийся тем, что, с целью повьппе30 ния стабильности и упрощения,.в каждый из каналов введены делитель напряжения, фильтр, три резистора,два конденсатора и диод, причем первые разнополярные выводы выпрямителей подключены к входным выводам регулирующих элементов своего канала, выходные выводы которых подсоединены к общей шине,,вторые разнополярные выводы выпрямителей соединены с соответствующим выходным выводом каждого канала, в каждом канале неинвертирую- щий вход усилителя рассогласования подключен к выходу делителя напряжения, включенному между выходным выводом своего канала и общей шиной, инвертирующий вход усилителя рассогласования через первый резистор соединен с вторым выходом,параметрического стабилизатора напряжения, а выход усилителя рассогласования через параллельно соединенные второй резистор и диод подключен к управляющему входу регулирующего элемента, который через третий резистор подключен квходному выводу этого же регулирующе55 ro элемента, цепи питания усилителей рассогласования объединены и через соответствующий фильтр подключены к первому выходному выводу соответст1241213

Составитель С. Ситко

Техред Н.Боикало Корректор A- Обручар

Редактор А. Огар

Заказ 3488/43

Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.вующего канала, неинвертирующий ввод усилителя рассогласования через первый конденсатор подсоединен к общей, шине,а инвертирующий вход через второй конденсатор — к его выходу.