Цифроуправляемый источник тока

 

Изобретение относится к области аналоговой и гибридной вычислительной техники . Цель изобретения - повышение точности источника тока. Цифроуправляемый источник тока содержит аналоговый инвертор 1, токозадающий резистор 2, формирователь 3 дополнения кода, цифро-аналоговый преобразователь 4, первый операционный усилитель 5, второй операционный усилитель 6, выходной транзистор 7, шину 8 опорного напряжения, управляющую шину 9, выходную шину 10 и шину 11 нулевого потенциала , между которыми включается нагрузка 12. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4288839/63 (22) 24.07.87 (46) 07.03.92.Бюл. М 9 (71) Одесский политехнический институт (72) Ю.M.Áàñòðèêîâ, А.В.Фрид, С.Ю.Левин (53) 621,.382 (088.8) (56) Шило В.Л. Функциональные аналоговые интегральные микросхемы. М.: Радио и связь, 1982, с. 46-47, рис. 1,26а.

Там же, рис. 1.266. (54) ЦИФРОУПРАВЛЯЕМЫЙ ИСТОЧНИК

ТОКА (57) Изобретение относится к области аналоговой и гибридной вычислительной техни. Ы „1718235 А1 (51)5 6 06 G 7/10, 6 05 F 1/56 ки. Цель изобретения — повышение точности источника тока. Цифроуправляемый источник тока содержит аналоговый инвертор

1, токозадающий резистор 2, формирователь 3 дополнения кода, цифра-аналоговый преобразователь 4, первый операционный усилитель 5, второй операционный усили тель 6, выходной транзистор 7, шину 8 опорного напряжения, управляющую шину 9, выходную шину 10 и шину 11 нулевого потенциала, между которыми включается нагрузка 12. 1 ил.

1718235

20 транзистора, а второй вывод — с катодом. 30

Изобретение относится к аналоговой и гибридной вычислительной технике.

Известен цифроуправляемый источник тока, содержащий цифроаналоговый преобразователь, операционный усилитель, резистор и полевой транзистор.

Однако данный источник тока не может быть использован для работы на заземленную нагрузку, что сужает его функциональные возможности.

Наиболее близким к изобретению является цифроуправляемый источник тока, содержащий цифроаналоговый преобразователь, вход опорного напряжения которого соединен с шиной опорного напряжения источника тока, первый аналоговый выход цифроаналогового преобразователя соединен с инверсным входом первого операционного усилителя, а второй аналоговый выход-с прямым входом первого операционного усилителя и с шиной нулевого потенциала, выходной транзистор, база и эммитер которого соединены соответственно с выходом и инверсным входом второго операционного усилителя, коллектор выходного транзистора подключен к выходной шине источника тока, токозадающий резистор, один вывод которого соединен с эмиттерам выходного последнего из четырех последовательно соединенных диодов, анод первого из кото-. рых является входом питания источника тока.

Недостаток известного цифроуправляемого источника тока состоит в том, что его выходной ток зависит от абсолютной величины базового номинала резистивной матрицы цифроаналогового преобразователя.

Большой разброс значений этой величины, а также ее низкая температурная стабильность снижают точность работы известного источника тока.

Целью изобретения является повышение точности источника тока.

Цифроупрэвляемый источник тока, содержащий цифроаналоговый преобразователь, вход опорного напряжения которого соединен с шиной опорного напряжения, первый аналоговый выход цифроаналогового преобразователя соединен с инверсным входом первого операционного усилителя, а второй "íàëîãîâûé выход — c прямым входом первого операционного усилителя и с шиной нулевого потенциала, выходной транзистор, база и эмиттер которого соединены соответственно с выходом и инверсным входом второго операционного усилителя, коллектор выходного транзистора подключен к выходной шине, токозадаю5

55 щий резистор, один вывод которого соединен с эмиттером выходного транзистора, дополнительно содержит аналоговый инвертор, вход которого соединен с шиной опорного напряжения источника тока, а выход соединен с вторым выводом токозадающего резистора, и формирователь дополнения кода, вход которого соединен с управляющей шиной, а выход соединен с цифровым входом цифроаналогового преобразователя, вывод внутреннего резистора обратной связи которого соединен с выходом первого операционного усилителя и с прямым входом второго операционного усилителя.

На чертеже представлена схема цифроуправляемого источника тока.

Источник тока содержит аналоговый инвертор 1, токозадэющий резистор 2, формирователь 3 дополнения кода, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, первый 5 и второй 6 операционные усилители, выходной транзистор 7, шину 8 опорного напряжения, управляющую шину 9, выходную шину 10, шину 11 нулевого потенциала, между которыми включается нагрузка 12.

Величина выходного тока !вых регулируется цифровым кодом Х, поступающим на управляющую шину 9, Цифроуправляемый источник тока работает следующим образом.

Первый операционный усилитель 5 и

ЦАП 4 по отношению к шине 11 нулевого потенциала образуют схему цифрового потенциометра, выходное напряжение 05 которого связано с величиной опорного напряжения Uon зависимостью

Roe. D

05=- — Uon

2п где Roo — сопротивление внутреннего резистора обратной связи ЦАП;

R — базовый нбминал резистивной мат.рицы ЦАП; и, Π— соответственно число разрядов и значение цифрового кода на входе ЦАП.

Параметры Ro< и R удовлетворяют соотношению

Roc 1

R а значение 0 является дополнением управляющего кода Х до величины 2"

0 — 2 Х.

1718235 значительно выше температурной стабильности их абсолютных значений.

1г— Ооп 05

R2 акоп / 2" — Х » L4n. Х

leex= - — 1 йг 2 ) Рг 2

Составитель И.Семина

Тех ред M. Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор И.Шулла

Заказ 883 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Второй операционный усилитель 6 и выходной транзистор 7 образуют повторитель напряжения с повышенной нагрузочной способностью, выходом которого является эмиттер выходного транзистора 5

7, напряжение на котором Ua--Us. На выходе инвертора 1 действует напряжение—

-0оп, а ток через токоэадающий резистор 2 определяется как

10 где Вг — сопротивление токозадающего резистора 2. 15

Пренебрегая малыми токами входа второго операционного усилителя 6 и базы выходного транзистора 7, получают значение выходного тока источника тока 20

Таким образом, выходной ток источника тока зависит не от абсолютной величины сопротивления резисторов ЦАП 4, а от их соотношения. Указанное обстоятельство приводит к повышению точности источника тока, поскольку разброс значений этого отношения у различных экземпляров ЦАП значительно меньше разброса абсолютных величин, а температурная стабильность укаэанного отношения сопротивлений также 35

Формула изобретения

Цифроуправляемый источник тока, содержащий цифроаналоговый преобразователь, вход опорного напряжения которого соединен с шиной опорного напряжения, первый аналоговый выход цифроаналогово-. го преобразователя соединен с инверсным входом первого операционного усилителя, а второй аналоговый выход — с прямым входом первого операционного усилителя и с шиной нулевого потенциала, выходной транзистор, база и эмиттер которого соединены соответственно с выходом и инверсным входом второго операционного усилителя, коллектор выходного транзистора подключен к выходной шине, токозадающий резистор, один вывод которого соединен с эмиттером выходного транзистора, отличающийся тем,что,с целью повышения точности, он дополнительно содержит аналоговый инвертор, вход которого соединен с шиной опорного напряжения источника тока, а выход соединен с вторым выводом токозадающего резистора, и формирователь дополнения кода, вход которого соединен с управляющей шиной, а выход соединен с цифровым входом цифроаналогового преобразователя, вывод внутреннего резистора обратной связи которого соединен с выходом первого операционного усилителя и с прямым входом второго операционного усилителя.