Управляемый источник тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных узлов радиоэлектронной аппаратуры с заземляемой нагрузкой. Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения схемы при сохранении неизменным выходного сопротивления. Источник тока выполнен на двух операционных усилителях, инвертирующие входы которых соединены с входными шинами для подключения заземляемых источников управляющих наряжений через резисторы, выход первого операционного усилителя через резистор соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, выход которого через эталонный резистор соединен с неинвертирующими входами операционных усилителей и с выходной шиной для подключения заземленной нагрузки. Устройство формирует выходной ток, пропорциональный разности входных управляющих напряжений, с неизменным выходным сопротивлением независимо от изменения коэффициента передачи устройства по управляющему воздействию. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

SU«150101

А1 (51)4 G 05 F 1/625

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

OCYAAPCTBEHHbIA КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4380347/24-07 (22) 17.12.87 (46) 15.08. 89. Бюл. М 30 (72) В.С.Малов (53) 621.316.722.1 (088.8) (56). Электроника, 1979, Р 10, с. 66.

Авторское свидетельство СССР

В 1065838, кл. G 05 F 1/56, 1982. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ИСТОЧНИК ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных узлов радиоэлектронной аппаратуры с эаземляемой нагрузкой. Цель изобретения — повьппение надежности путем упрощения схемы при сохранении неизменным выходного сопротивления. Источник тока выполнен на двух операционных усилителях, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных узлов радиоэлектронной аппаратуры с эаземляемой на груз кой.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем упрощения схемы при сохранении неизмен-. ным выходного сопротивления.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема управляемого источника тока.

Управляемый источник тока содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый 5 резисторы, эталонный резистор 6, первый 7 и второй 8 операционные усилители. На чертеже изображены также заэемпенная инвертирующие входы которых соедине- ны с входными шинами для подключения, заземляемых источников управляющих напряжений через резисторы, выход первого операционного усилителя через резистор соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, выход которого через эталонный резистор соединен с неинвертирующими входами операционных усилителей и с выходной шиной для подключения заземленной нагрузки. Устройство формирует выходной ток, пропорциональный разности входных управляющих нанряжений, с неизменным выходным сопротивлением независимо от изменения коэффициента передачи устройства по управляющему воздействию. 1 ил. нагрузка 9, первый 10 и второй 11 источники управляющего напряжения.

При этом инвертирующий вход усилителя 7 через резистор 4 подключен к источнику 10 управляющего напряжения и через резистор I. — к своему выходу. Инвертирующий вход усилителя 8 через резистор 5 подключен к источнику 11 управляющего напряжения, через резистор 2 - к выходу усилителя 7 и через резистор 3 — к своему выходу.

Эталонный резистор 6 включен между выходом усилителя 8 и выходной шиной, к которой, подключены неинвертирующие входы усилителей 7 и 8.

Совокупность элементов иэ резисторов 1 и 4 и усилителя 7 функционально образует первый сумматор напряжений нагрузки источника 10 . Coно.

R (11 1

Н («

4 1

+ ), 1 R — — -) — -"-(1+

R6 (3) (2) 20 где

R6RyR6R<

R„ (5) 3 150 нокупность элементов из резисторов 2, 3 и 5 и усилителя 8 функционально образует второй сумматор напряжений источника Il, усилителя 7 и 8 и нагрузки 9. Напряжение источника 10 через резистор 4 поступает на иннертирующий вход усилителя 7, напряжение источника 11 через резистор 5 посту пает на инвертирующий вход усилителя 8.

Выходные напряжения первого U7 и второго U сумматоров являются выход11 ными напряжениями усилителей 7 и 8 и определяются выражениями.

U„(l + R,/Р. ) П„К,/R (1)

S н(э к 3 — 7 з я — " „R> Re

RgRg$RgRg-RgR, )

4 5 2 я (R R R R1) н

В общем случае выходной ток в нагрузке зависит от сопротивления нагрузки. Однако, при выполнении условия R R- 1 - R5R1 состанляюцие тока нагрузки, зависящие от RH, взаимно компенсируются, а коэффициенты передачи по источникам 10 и 11 управляющих напряжений взаимно уравновешиваются.

Причем коэффициент передачи 1 дифференциального управляющего напряжения в напряжение на выводах эталонного резистора 6 может регулироваться изменением сопротивления резистора 3, так как коэффициент k определяется выражением э() ) 5 6 (4) Регулирование коэффициента k не приводит к снижению выходно ro сопротивления Р „,„, определяемого по формуле

Управляемый источник тока работает следующим образом.

При увеличении напряжения источника 10 происходит уменьшение напряжения на выходе усилителя 7, на ин вертирующем входе усилителя 8, увеличение напряжения на выходе усилите ля 9, что приводит к увеличению выходного тока до значения, определяемого по формуле (3). При увеличении напряжения источника 11 будет проис1016

4 где U „, U «, U « — напряжения нагрузки, источников 10 и 11 соотнетственно;

R „ — R — сопротивления резисторов 1-5 соответственУчитывая большое входное сопротив10 ление усилителей 7 и 8, получаем, что токи 16 и I через резистор 6 и нагрузку 9 равны с высокой точностью.

Решая уравнения (1) и (2) относительно тока I> получаем ко эффициен т по гр ешно с ти; сопротивления резистора 6 и нагрузки соответственно. ходить увеличение напряжения на инвертирующем входе усилителя 8, приводящее к уменьшению выходного напряжения усилителя 8 и, следовательно, к уменьшению выходного тока до значения, определяемого формулой (3).

Увеличение сопротивления нагрузки 9 приведет к увеличению напряжений на нагрузке 9, на неинвертирую35 щих входах усилителей 7 и 8, увеличению напряжений на их выходах и, следовательно, на иннертирующих входах, к уменьшению токов через резисторы 5 и 1 на одинаковое значение

40 при сохранении уровня тока через резистор Э и напряжения на нем. Поскольку напряжение на резисторе 6 .повторяет напряжение на резисторе 3, то при постоянстве напряжения на ре45 зисторе 3 будет сохраняться и постоянство тока нагрузки при изменении сопротивления нагрузки.

Таким образом, данный управля.емый источник тока по сравнению с прототипом является более простым, так как выполнен на двух операционных усилителях, и, следовательно, более надежным при сохранении неизменным выходного сопротивления источника прИ изменении коэффициента передачи по управляющему воздействию.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Управляемый источник тока, содержащий первый и второй операционные

Составитель В. Есин

Редактор К.Крупкина Техред M.Дидык Корректор И.Иуска

Заказ 4866/43

Тираж 788

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01

5 !5010 усилители, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, эталонный резистор, при этом выход первого операционного усилителя соединен со

5 своим инвертирующим входом через первый резистор, с инвертирующим входом второго операционного усилителя через второй резистор, выход второго операционного усилителя соединен с выходной шиной для подключения заземленной нагрузки через эталонный резистор, со своим инвертирующим входом — через третий резистор, о т

16 6 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения схемы при сохранении неизменным выходного сопротивления, инвертирующие входы первого и второго операционных усилителей соединены с входными шинами для подключения первого и второго заземленных источников управляющих напряжений через четвертый и пятый резисторы соответственно, а неинвертирующие входы операционных усилителей подключены к выходной шине.