Дифференциальный преобразователь напряжение-ток

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в дифференциальных измерительных усилителях , системах сбора данных и аналого-цифровых преобразователях. Повьшается точность преобразования и расширяется динамич, диапазон входных синфазных сигналов. Устройство содержит источник питания 1, масштабируюш 1й резистор 2, два преобразователя напряжение - ток 3, каждый из которых содержит генератор тока 4, усилительный каскад (УК) 5,. повторитель напряжения 6, комплементарный повторитель напряжения (КПН) 7. Устройство содержит также два дополнительных повторителя напряжения (ДПН) 8 с нормированным выходньм сопротивлением . Входное синфазное напряжение через ДПН 8 передается на входы соответствующих КПН 7. Изменений напряжения на входах УК 5 для изменений напряжений на КПН 7 не требуется, т.е. напряжение,на генератор тока 4 остается неизменным. Коэффициент передачи ДПН 8 и коэффициент усиления УК 5 по отношению к входу КПН 7 определяются соотношением нормированного выходного сопротивления ДПН 8 и выходного сопротивления УК 5. Соответствующим выбором этих сопротивлений можно расширить динамич.диапазон входных синфазных сигналов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л ts9 СП Ф 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК„.80„„1259473.(5g 4 Н 03 Р 3/45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3799862/24-09 (22) 10.10.84 (46) 23.09.86. Бюл. 11 35 (71) Ярославское научно-производственное объединение "Электронприбор" Всесоюзного производственного объединения "Союзтехноприбор" (72) А.В.Левашов (53) 621.375.024(088.8) (56) Зарубежная радиоэлектроника, 1979, Р 2, с. 106, рис. 12а.

Там же, У 2, с.103. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЕ - ТОК (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в дифференциальных измерительных усилителях, системах сбора данных и аналого-цифровых преобразователях.

Повышается точность преобразования и расширяется динамнч, диапазон входных синфазных сигналов. Устройство содержит источник питания 1, маснтабирующий резистор 2, два преобразователя напряжение — ток 3, каждый из которых содержит генератор тока 4, усилительный каскад (УК) 5, повторитель напряжения 6, комплементарный повторитель напряжения (КПН) 7. Устройство содержит также два дополнительных повторителя напряжения (ДПН)

8 с нормированным выходным сопротивлением. Входное синфазное напряжение через ДПН 8 передается на входы соответствующих КПН 7. Изменений напряжения на входах УК 5 для изменений напряжений на КПН 7 не требуется, т.е.

:напряжение на генератор тока 4 остается неизменным. Коэффициент передачи ДПН 8 и коэффициент усиления УК 5 по отношению к входу КПН 7 определя ются соотношением нормированного выходного сопротивления ДПН 8 и выходного сопротивления УК 5. Соответствующим выбором этих сопротивлений а можно расширить динамич.диапазон входных синфазных сигналов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

f 259473

Изобретение отно ится к области радиотехники и может быть использовано в дифференциальных измерительных усилителях системах сбора данных и аналого-цифровых преобразователях.

Целью изобретения является повышение точности преобразования и расширение динамического диапазона входных синфазных сигналов.

1!а фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема дифференциального преобразователя напряжение— ток; на фиг.2 — принципиальная электрическая схема одного плеча дифферен циального преобразователя напряже-. ние — ток.

Предлагаемый дифференциальный преобразователь напряжение — ток содержит источник 1 питания, масштабирующий резистор 2, два одинаковых преобразователя напряжение — ток 3, каждый из которых содержит генератор

4 така, усилительный каскад 5, понторитель 6 напряжения, комплементарный повторитель 7 напряжения. Дифференциальный преобразователь напряжение— ток содержит также два дополнительных повторителя 8 напряжения с нормированным выходным сопротивлением.

Предлагаемый дифференциальный преобразователь напряжение — ток работает следующим образом.

При равных напряжениях на входах дифференциального преобразователя напряжение — ток напряжения на выходах повторителей 6 напряжения также равны и ток через масштабирующий резистор 2 не протекает.,Поэтому токи на выходах дифференциального преобразователя напряжение — ток равны току, задаваемому генератором 4 тока.

Если на входах дифференциального преобразователя напряжение — ток появляется разность напряжений Б „, то эта разность через повторители 6 напряжения будет приложена к масштабирующему резистору 2 и через него начнет протекать ток, определяемый по формуле 4х ж.

ИОСШТ.

Повторители 6 напряжения охвачены глубокой отрицательной обратной связью через усилительный каскад 5 и . комплементарный повторитель 7 напря10

20 связи в К раз, что представляет со25: бой произведение коэффициента усиле50

45 жения. Действие этой обратной связи направлено на поддержание на выходе повторителя 6 напряжения потенциала, обеспечивающего прохождение через него тока, задаваемого генератором 4 тока. Постоянство тока через повторитель 6 напряжения обеспечивает постоянство напряжения между его входом и выходом, т.е. повторитель 6 напряжения точно передает входное напряжение на свой выход. В результате разница входных напряжений, т.е. дифференциальное входное напряжение, с большой точностью преобразуется в разницу выходных токов, при этом крутизна преобразования S обратно пропорциональна сопротивлению масштабирующего резистора. В предлагаемом дифференциальном преобразователе напряжение — ток воздействие изменения дифференциального входного напряжения на генератор 4 тока уменьшено за счет действия цепи отрицательной обратной ния усилительного каскада 5 на кру тизну комплементарного повторителя 7 напряжения и на сопротивление масштабирующего резистора 2. Дополнительный повторитель 8 напряжения позволяет расширить динамический диапазон входных синфазных сигналов. При воздействии входного синфазного напряжения оно через дбполнительные повторители

8 напряжения передается на входы соответствующих комплементарных повторителей 7 напряжения, Поэтому изменений напряжения на входах усилительных каскадов 5 для изменений напряжений на входах комплементарных повторителей 7 напряжения не требуется, т.е. напряжение на генераторах 5 тока остается неизменным при воздействии синфазного сигнала. Коэффициент передачи дополнительного повторителя 8 напряжения и коэффициент уси ления усилительного каскада 5 по отношению к входу комплементарного повторителя 7 напряжения определяются соотношением нормированного выходного сопротивления дополнительного повторителя 8 напряжения и выходного сопротивления усилительного каскада

5. Соответствующим выбором этих сопротивлений можно расширить динамический диапазон входных синфазных сигиалов дифференциального преобразователя напряжение — ток.

1259473

Составитель В.Серов

Редактор Л.Гратилло Техред A.Êðàâ÷óê .Корректор С,Шекмар

Заказ 5138/57 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Ра чпская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óõòîðîä, ул.Проектная, 4

Формула изобретения

1. Дифференциальный преобразователь напряжение — ток, содержащий . источник питания, масштабирующий ре- 5 зистор и два преобразователя напряжение — ток, каждый иэ которых выполнен на генераторе тока, усилительном каскаде и повторителе напряжения, вход которого является одним из входов дифференциального преобразователя напряжение — ток, выход соединен с одним из выводов масштабирующега резистора, а общий электрод соединен непосредственно с входом усилитель15 ного каскада и через генератор тока с одной из шин источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности.преобразования, в .каждый преобразователь нап- о ряжение — ток введен комплементар4 ный повторитель напряжения, выход которого соединен с выходом соответствующего повторителя напряжения, вход — с инвертирующим,выходом соот-ветствующего усилительного каскада, а общий электрод является одним из выходов дифференциального преобразователя напряжение — ток.

2. Преобразователь по п.1, о т —, л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона входных синфаэных сигналов, в каждый преобразователь напряжение - ток введен дополнительный повторитель напряжения с нормированным выходным сопротивлением, вход которогосоединен с входом соответствующего повторителя напряжения, а выходс входом соответствующего комплементарного повторителя напряжения.