Преобразователь напряжение-ток

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания первичных измерительных преобразователей неэлектрических величин . Цель изобретения - повышение помехозащищенности и точности устройства . Введение в схему устр-ва неинвертирующего усилителя 1, второго резистора 12 токовой обратной связи и дополнительных масштабных резисторов 8-11 позволяет сделать схему симметричной и исключить синфазные напряжения на входах инвертирующего усилителя 2 и операционного усилителя 3. Повышаются помехозащищенность устр-ва и точность преобразования, упрощается подбор элементов. 1 ил. (Л 00 со ел (X) а ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (5в 4 G 05 F 1/625

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ох

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3975330/24-07 (22) 10.11,85 (46) 07.09.87. Бюл. У 33 (72) lO,Ï,Ïàðàìçèí и А.Н,Петров (53) 621 ° 316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 981973, кл. G 05 F 1/56, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 746302, кл, G 01 R J9/00, 1977 ° (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ НАПРЯЖЕНИЕ

ТОК (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания первичных измерительных преобразователей неэлектрических в еличин. Цель изобретения — повышение помехозащищенности и точности устройства ° Введение в схему ус.тр-ва неинвертирующего усилителя 1, второго резистора 12 токовой обратной связи и дополнительных масштабных резисторов

8 — ll позволяет сделать схему симметричной и исключить синфазные напряжения на входах инвертирующего усилителя 2 и операционного усилителя

3. Повышаются помехозащищенность устр-ва и точность преобразования, упрощается подбор элементов. 1 ил.!

335965

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дня питания первичных изме рительных преобразователей неэлектрических величин и в токовых телеметрических системах.

Цель изобретения — поньппение ломе-, хозащитности и точности лреобразова1О ния.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема преобразователя напряжение — ток, Преобразователь содержит неиннертирующий усилитель !, инвертирующий 15 усилитель 2, операционный усилитель

3, нагрузку 4, соединенную с выходом неинвертирующегр усилителя 1 через последовательно включенный первый резистор 5 токовой обратной связи и с 20 выходом инвертирующего усилителя 2 через последовательно включенный второй резистор 6 токовой обратной связи, первый .масштабный резистор 7, Усилители l и 2 объединены и подг ключены к выходу усилителя .3, образующего совместно с масштабными резисторами 8 — 11 и резистором 12 обратной связи схему дифференциального усилителя. Резистор 8 включен между 30 выходом усилителя 1 и инвертирующим входом усилителя 3, резистор 9 — между точкой соединения резистора 5 с нагрузкой .4 и неинвертирующим входом усилителя 3; резистор 10 — между точ- З5 кой соединения резистора 6 с нагрузкой 4 и инвертирующим входом усилителя 3, резистор 11 — между выходом усилителя 2 и неинвертирующим входом усилителя 3, резистор 13 — между не- 40 инвертирующим входом усилителя 3 и общей точкой источника питания, резистор 12 — между выходом и инвертирующим входом усилителя 3. Генератор входного напряжения подключен к инвертирующему входу усилителя 3 через масштабный резистор 7.

Неинвертирующий усилитель 1 и инвертирующий усилитель 2 имеют ранные по абсолютному значению коэффициенты бр усиления, значительно превышающие единицу. Повышение коэффициента усиления приводит к увеличению ныходного сопротивления и сужению полосы пропускания, Оба усилителя могут быть 55 выполнены по любой известной схеме на операционных усилителях или на операционных усилителях с транзисторными усилителями мощности, Операционный усилитель 3 — любой иэ обычных усилителей, Сопротивления резисторов 5 и 6 то«о«ой обратной связи должны быть равны между собой (для исключения появления синфазного напряжения на входах операционного усилителя 3), а их сумма должна не превышать 0,1 сопротивления нагрузки (для обеспечения диапазона изменения выходного напряжения преобразователя), Сопротивления масштабных резисторов 8,9,10, 11 и 13 и резистора 12 обратной связи выбираются из соотношений: и з о б

При реальных значениях сопротивлений резисторов будут выполняться условия. R„ » В., R, > Кб,К -К - К -К

Это позволяет использовать в качестве резисторов 8 — ll резисторную матрицу с соответствующими добавочными резисторами 9 и 10 в качестве которых можно использовать непрецизионные резисторы, что обеспечивает высокие точностные характеристики преобразователя без специального подбора элементов °

Сопротивление масштабного резистора 7 выбирается из расчета обеспечения требуемой крутизны преобразователя, которая равна В ЦВХ

Кп

В1 7

Резистор 7 также может быть реализован из элементов той же резисторной матрицы, что и резисторы 8 — ll чем обеспечивается высокая температурная стабильность коэффициента преобразования, Выходное сопротивление преобразователя будет равно:

Ri

R 4К ------ ° К

Bbl X

В где К вЂ” коэффициент усиления усилителей 1 и 2 °

При увеличении коэффициента К выходное сопротивление преобразователя будет стремиться к бесконечности °

Работа преобразователя происходит следующим образом.

При подаче на вход преобразователя напряжения U „ через резистор 7, это напряжение сравнивается с падением напряжения на резисторах 5 и 6

1335965 ченный к первому выходному выводу для подключения нагрузки, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и точк нулю, 15

Составитель В,Есин

Техред B.Êàäàð

Корректор М,Шароши

Редактор В.Данко

Заказ 4046/42

Тираж 863 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 токовой обратной связи с помощью операционного усилителя 3, масштабных резисторов 8,9,10, ll и 13 и резистора 12 обратной связи, Напряжение, пропорциональное рассогласованию,поступает на входы неинвертирующего усилителя 1 и инвертирующего усилителя

2, на выходах которых появляется усиленное и, соответственно, неинверти- 10 рованное и инвертированное напряжение, меняющее ток нагрузки так, чтобы свести рассогласование напряжений

Введение третьего (неинвертирующего) усилителя, второго резистора токовой обратной связи и четырех дополнительных масштабных резисторов позволяет сделать схему симметричной, 20 исключить синфазные напряжения на входах операционных усилителей, что по сравнению с известным преобразователем приводит к повышению помехозащищенности и точности преобразова- -5 ния, к упрощению подбора элементов, поскольку сопротивления резисторов, влияющие на точность преобразования, имеют равную величину, и поэтому возможно использование резисторных мат- 30 риц, и к независимости выходного сопротивления преобразователя от выходного сопротивления генератора входного сигнала, 35 формула изобретения

Преобразователь напряжение — ток, содержащий инвертирующий усилитель, операционный усилитель, инвертирующий 40 вход которого через первый масштабный резистор соединен с входным выводом преобразователя и через резистор обратной связи с выходом операционного усилителя, а неинвертирующий вход соединен через второй масштабный резистор с общей шиной, первый резистор токовой обратной связи, подклюности, в него введены неинвертирующий усилитель, второй резистор токовой обратной связи и четыре дополнительных масштабных резистора, причем выход неинвертирующего усилителя соединен с вторым выходным выводом для подключения нагрузки через второй резистор токовой обратной связи, а с инвертирующим входом операционного усилителя через первый дополнительный масштабный резистор, входы неинвертирующего и инвертирующего усилителей объединены и соединены с выходом операционного усилителя, второй дополнительный масштабный резистор включен между вторым выходным выводом и неинвертирующим входом операционного усилителя, третий дополнительный масштабный резистор включен между первым выходным выводом и инвертирующим входом операционного усилителя, четвертый дополнительный масштабный резистор включен между точкой соединения выхода инвертирующего усилителя с первым резистором токовой обратной связи и неинвертирующим входом операционного усилителя,