Интегратор тока

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и электрометрии и может быть использовано при создании аналоговых интеграторов и индукционных измерителей характеристик электростатических зарядов. Цель изобретения - повышение точности интегрирования. Для этого в известном интеграторе тока, содержащем операционный усилитель 1, обхваченный отрицательной связью через интегрирующий конденсатор 2, и цепь компенсации паразитных входных токов, содержащую стабилизирующий биполярный транзистор 4, коллектор/эмиттер/ которого соединен с инвертирующим входом устройства, а эмиттер /коллектор/ соединен через ограничивающий резистор с выходом устройства, а также через включенные встречно-параллельно разделительные диоды 5,6 - с выходом управляемого источника компенсирующего напряжения. Изобретение позволит снизить ошибку интегрирования за счет повышения стабильности компенсации паразитного входного тока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 5и 4 С 06 С 7(186

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4400233/24-24 (22) 30. 03 ° 88 (46) 23.12.89. Бюл. М 47 (71) Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября (72) P.3.Бахтиэин и С.С.Гоц (53) 681 ° 335(088.8) (5Ü) Патент Японии I 56-49004, кл. Н 03 F 1/52, опублик. 19,11,81.

Вило В.Л. Линейные интегральные схемы.- И.: Советское радио, 1979, с. 190, рис. 4, 24. (54) ИНТЕГРЛТПР ТОКР (57) Изобретение относится к области аналоговой вычислительной технике и электрометрии и может быть использовано при создании аналоговых интеграторов и индукционных измерителей характеристик электростатических заря„„SU„„15 1114

2 дов, Рель изобретения - повышение точности интегрирования. Для этого в известном интеграторе тока, содержащем операционный усилитель 1, обхваченный отрицательной связью через интегрирующий конденсатор 2, и . цепь компенсации паразитных входных токов, содержащую стабилизирующий биполярный транзистор 4, коллектор (эмиттер) которого соединен с инвертирующим входом устройства, а.эмиттер (коллектор) соединен через ограничивающий резистор с выходом устройства, а также через включенные встречно-параллельно разделительные диоды 5, 6 - с выходом управляемого источника компенсирующего напряжения.

Изобретение позволит снизить ошибку интегрирования за счет повышения стабильности компенсации паразитного входного тока. 1 ил.

1531114

35 (U вь + Us)

U 1n -- †------- + U

U ь ° в

0 = const; выходное напряжение регулиРуемого источника 7 компен- 40 сирующего напряжения; нелинейное сопротивление перехода коллектор - эмиттер стабилизирующего биполярного тРанзистоРа (с от- 4 ключенной базой) . где U

R „(U„) Установкой соответствуюцего значения U> добиваются того, чтобы выражение в квадратных скобках было равно

"0", что соответствует

Ug»„(t) = const.

Укаэанное соотношение выполняется в диапазоне температур в несколько десятков градусов, что определяется примерно одинаковой температурой зависимостью тока через транзистор и тока утечки i „,OY. При нарушении точной компенсации, например при возИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике и электрометрии и может быть использовано при создании аналоговых интеграторов и индукционных измерителей характерис" тик электростатических зарядов.

Цель изобретения — повышение точности интегрирования за счет повышения стабильно".ти компенсации токов утечки, На чертеже представлена схема интегратора.

Интегратор содержит операционный усилитель 1, охваченный параллельной отрицательной обратной связью через интегрирующий конденсатор 2, К инвертирующему входу 3 операционного усили-, 1 теля 1 подключен коллектор (эмиттер)

Ъ. стабилизирующего биполярного транэис- 20 тора 4, а его змиттер (коллектор) через параллельно соединенные разделиб тельные диоды 5 и 6 (например, германиевые) соединен с выходом источника 7 компенсирующего напряжения и через ограничивающий резистор 8 соединен с выходом 9 интегратора.

Интегратор тока работает слерующим образом.

В отсутствие сигнала (i, = О) выходное напряжение

Растании тока 1„, при котором 1вом напряжейие на выходе операционного усилителя 1 начнет линейно иэменяться и достигает некоторой новой величины U ы, const, знак изменения которой соответствует увеличению напряжения U4 до тех пор, пока не выполнено условие i = i ом„ .

Поэтому напряжение на выходе интегратора при появлении сигнала i в момент времени о

1 . (1

idt+U(t) — -x с с

4,it о 114 (Usa< ) х в 3 зэк где последний интеграл определяет напряжение ошибки, обусловлен наличием цепи отрицательной обратной связи через элементы 8, 5, 6 и 4, По сравнению с известными устройствами величина этой ошибки значительно меньше за счет нелинейности делителя, образованного элементами 8, 5 и 6 и настроенного так, что 5U4(Ub»„) 0 при Uobix соответствующих рабочим значениям, т.е. за пределами паразитного дрейфа U ь»„, не превышающих

2-10 мВ, Наоборот, при Uqb,„ 0 изменение напряжения 6 Б4 (U s > ) 1) ь»Г е так как сопротивление диодов 5 и 6 при малых напряжениях велико. Это обстоятельство способствует высокой стабильности компенсации i малой ошибки интегрирования и большому времени интегрирования, достигающему

10З с, Применение германиевых диодов 5 и 6 по сравнению с кремниевыми способствует повышению точности интегрирования при относительно небольших напряжениях (0,1-1,0 В), Формула изобретения

Интегратор тока, содержащий операционный усилитель, между инвертирующим входом и выходом которого включен интегрирующий конденсатор, а неинвертирующий вход соединен с шиной нулевого потенциала, источник компенсирующего напряжения и ограничивающий ре" зистор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования за счет повышения стабильности компенсации токов утечки, в него введены два разделительных диода и стабилизирующий биполярный транзистор, коллекторно-эмиттерный переход которого включен между инвертиСоста витель С, Белан

Техред M.дрык Корректор М.Пожо

Редактор М.Бланар

Заказ 795C/51

Тираж 668

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101

153 рующим входом операционного усилителя, являющимся входом интегратора, и первым выводом ограничивающего резистора, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилителя, общий вывод коллекторно-эмиттерного

1114 6 перехода стабилизирующего биполярного транзистора и ограничивающего резистора через встречно-параллельно включенные разделительные диоды подключен к источнику компенсирующего напряжения.