Управляемый источник тока
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для формирования мощных сигналов тока и напряжения в широкой полосе частот. Цель изобретения - повьшение точности и мощности преобразования напряжения в ток. Напряжение преобразуют по одному каналу в первый ток, а по другому преобразуют разность между преобразуемым и компенсирующим напряжениями во второй ток, суммируют первый и второй токи, дополнительно преобразуют величину, пропорциональную второму току, в напряжение поправки. Компенсирующее напряжение получают как разность напряжения, образуемого обратным преобразованием из суммы первого и второго токов, и напряжения поправки. 2 ил. (Л е
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (51) 1 С 05 F 1/56
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
g „ (,GßÄÌ
ГАТЕЫТЫ3 7Е Ел" ЕьЫАЗ
E...u.. ÈO: .=;; À
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4079687/24-07 (22) 20.06.86 (46) 07.12.88. Бюл. У 45 (71)Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбьппева (72) А.М. Косолапов (53) 621.316.722.1(О88.8) (56) Алексенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых интегральных схем.-N.: Советское радио, 1980, с. 152, рис. 6,4, 6.
Земельман М.А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств;М.: Изд-во стандартов, 1972, с. 63, рис. 15.
„.SU„, 12989 А 1 (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ИСТОЧНИК ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для формирования мощных сигналов тока и напряжения в широкой полосе частот.
Цель изобретения — повьппение точности и мощности преобразования напряжения в ток. Напряжение преобразуют по одному каналу в первый ток, а по другому преобразуют разность между преобразуемым и компенсирующим напряжениями во второй ток, суммируют первый и второй токи, дополнительно преобразуют величину, пропорциональную второму току, в напряжение поправки.
Компенсирующее напряжение получают как разность напряжения, образуемого обратным преобразованием из суммы первого и второго токов, и напряжения поправки. 2 ил.! чч2980
Изобретение относится к электротехнике и .может быть использовано в системах и устройствах для измерения и формирования мощных сигналов тока и напряжения в широкой полосе частот.
Цель изобретения — повышений точности выходного тока.
На фиг. I представлена блок-схема управляемого источника тока; на 10 фиг. 2 — ее вариант.
Источник (фиг. 1) содержит основной регулятор I тока, дополнительный регулятор 2 тока добавки, сумматор 3 напряжений, датчик 4 тока и допол- 15 нительный датчик 5 тока. При этом управляющий вход регулятора 1 и первый вход сумматора 3 соединены с источником управляющего напряжения, выход регулятора I соединен с выход- 20 ным выводом через датчик 4, выход которого соединен с вторым входом сумматора 3, выход которого соединен. с управляющим входом дополнительного регулятора 2, выход которого соединен 25 с выходом основного регулятора 1 через вход дополнительного датчика 5 тока, выходом соединенного с. третьим входом сумматора 3.
Источник (фиг.2) содержит входной 30 резистор 6, резистор 7 обратной свя- зи, нагрузку 8, образцовый резистор
9 (датчик тока), дополнительный резистор 10, усилитель !1, дополнительный регулятор 12 тока и сумматор 35
13 напряжений.
Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.
Основной регулятор 1 создает ток, определяемый соотношением
Х, =UK<, (1) где I — ток основного регулятора тока;
U — управляющее напряжение," 45
К, — коэффициент преобразования основного регулятора
I тока.
Дополнительный регулятор 2 создает ток, определяемый выражением 50
Х = ЬиК (2) где I — ток дополнительного регуля2 тора 2 тока;
К вЂ” коэффициент пРеобразования дополнительного регулятора
2 тока;
IIU — напряжение на выходе сумматора 3.
Сумма токов I, + I< " Х„протекает через датчик 4 тока, поэтому на выходе датчика тока действует напряжение
U, - Х„, к4 (3) где U, - напряжение на выходе датчика 4 тока, К - коэффициент передачи датчика
4 тока, I . - выходной ток управляемого и источника тока.
Дополнительный датчик 5 тока создает напряжение поправки согласно со« отношению
- Uê Х1 K1> (4) где К вЂ” коэффициент передачи дополнительного датчика 5 тока;
U — напряжение поправки с выхода датчика 5 тока. .Выходное напряжение сумматора 3 определяется соотношением
Vî - U, (5)
Выходной ток устройства определяется с учетом (1) — (4) соотношением (6)
Пусть К „, К и К вЂ” номинальные значения коэффициентов К, К4 и К .
Иэ (б) видно, RTD при К К 1
I> = U К, » т.е ° при номинальных значениях . результат преобразования не зависит от К, К . Кроме того, если
К„ = К О, то исключаются автоколебания в замкнутом контуре иэ блохов
3, 2, 5 и 4.
° Относительная погрешность преобразования определяется при К» К соотношением
h6 8 (8, ++8,) +8, (7) где 8 - относительная пбгрешность преобразования напряжения
0 в ток Х
8, и 8 - Отиоситейьные погрешности регуляторов 1 и 2 тока, О 4 и 8> - Относительные погрешиОсти
Датчиков 4 и 5 тока.
Например, если погрешности Ю, 8 - О »» 10- » gю, - 10, То из (7) получают 8 3.10" . Таким обра зом, результат преобразования Определяется в основном значением 8а
42980
7 1О О ° (12) Подставляя (1 2) в (9), получают выражение для выходного тока в виде
5 соотношения
= U ° К,, (13) где
I г
R@(Rg — К„К, )
Из системы уравнений (2), (8) (10) и (13), полагая К, =. К =,1, находят выражение для тока нагрузки в
15 виде
Кс< где AU—
Ií I4 +Е2
U о
К, (1 — R,K, ) .1 (14) 2 ь Kc3
Кс Кст и Кс — коэффициенты передачи сумматора по первому, второму и третьему входам соответственно.
Ток I на выходе регулятора 12 определяется соотношением (2), где
К вЂ” коэффициент преобразования напряжения ДU в ток I .
Влияние синфазной составляющей на точность I< несложно сделать малой за счет увеличения значения сопротив- 30 ления обратной связи R регулятора 12.
При этом рассеиваемая мощность в схеме увеличивается незначительно, так как I СсЕ1.
Сумма входных токов усилителя 11 35 определяется соотношением
) (9)
Е1о
R7 1ь где I< — выходной ток усилителя 11, 40
К, — коэффициент усиления по току усилителя 11, 6
R1ь
- значения сопротивлений резисторов 6, 7 и 10. 45
Uý =,Rä(I, + I ) (10) где Uь — падение напряжения на образцовом резисторе, ., Для того, чтобы ток Е< не менялся 50 при действии тока I 1 осуществляется компенсация составляющей К Е /Ят
О 2, на входе усилителя 11 путем ввода на вход усилителя II тока b U/R . На этом основании справедливо уравнение (II)
К Ку из которого с учетом (9) находят
14
Для варианта устройства (фиг.2) принцип действия следующий. Управляющее напряжение поступает на первый вход сумматора 13 и через резистор 6 на вход усилителя ll. На второй и третий вход сумматора 13 поступают напряжения с датчика тока образцового резистора 9 и с выхода сумматора 13 соответственно. Выходное напряжение сумматора определяется соотношением
11+К 11 +К П (8) выходное" напряжение сумматора 13; падение напряжения на образцовом резисторе 9;
Использование общего обратного преобразователя для образования выходного тока в усилителе и для устройства в целом позволяет снизить рассеиваемую мощность, сократить число мощных резисторов.
Предлагаемое устройство обеспечивает большую точность при больших значениях тока (до десятков ампер и бопее) и может быть выполнено на типовых преобразователях напряж ния в ток низкой точности.
Формула изобретения
Управляемый источник тока, содержащий основной регулятор тока, дополнительный регулятор тока добавки, датчик тока и сумматор напряжений, причем управляющий вход основного регулятора тока и первый вход сумматора напряжений соединены с источником управляющего напряжения, выход основного регулятора тока соединен с выходным выводом через вход датчика тока, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с управляющим входом дополнительного регулятора тока добавки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности выходного тока, в него введен дополнительный датчик тока, при этом выход дополнительного регулятора тока добавки соединен с выходом основного регулятора тока через вход дополнительного датчика тока, выход которого соединен с введенным третьим входом сумматора.
1442980
Составитель В. Есин
Техред Л. Сердюкова, Редактор О. Юрковецкая
1 орректор Л. Патай
Заказ 6384/45 Тираж 866
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4
