Управляемый источник тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со!СО СОСЕтСКИк

Со%на! !истическкх

Реслталнк, !

1752283 (61) До.ол:::тг.!ь .Ое- к а:т. ""-:.д-ву— (22) Заявлено 31.05.78 (21) 2621608/24-07

С ПРИСОЕ,1ИНЕНИЕМ 3= ЯВКИ—! ссуда рстоенннн! комитет (23) Приорите г— (43) Опубли?:OBBHî 3!э.07.80. Бюллетень ¹ 28 по делам нзоорстений и откр .!тий (53) У 11. 6 1.316.722.

1(088 8) (45) Дата оп бликов=-:-! H списания 07.09.80 (72) А втор ы изобретения."!.. E. Волынск!!й, С, А. Рачин и А. А. С. ирнов (71) Заявитель (54) 11P- " E. (b1 »1C 1O 1" Н< 101х

1Лзобретение относится к области электротехники и может быть использовано з качестве управляемого источника тока 3 электрических установках различного назначения.

Известны управляемые источник::, то ка (1, 2). Наиболее близким из известных решений является управляемый источник тока, содержащий блок управления. Нмеюий сбщу10 точку с одним из выводов для подкл1очения нагрузки, выходом соеди?1ен— ный с HHBepTt?!póþùHì входом операционнопо усилителя, выход которого соединен с другим выводом для подключения нагрузки, двуполярный источник питаHHH операцио:-иного усилителя, средняя точка котс. Ого соединена с неинвертирующих! входом

«.:-;=рационного усилителя, а через масштаб. ый резистор — с первым из указанных

":ывотов для подключения нагруз1;и (21.

Досто?1нство данного устройства заклю .ается в том, что его характеристика управления определяется сопротивлением только одного масштабного резистора. и поэтому стабильность устройства Hp!I npoHHõ равных условиях выше, чем у пере !исленных ранее.

Однако данному о1сточн;!ку присуща;и. цифическая погрешность, обусловленная паразитными токами утечки через исто.-;ник!

i1ТаНi!я СпЕр:li!!ОнHОГО Cll;i !TPЛяз. Даil!!Ь;C ток:1, протекая че1эез ъ1асштабнэ: 1 11ез!!сто 1, оздают íà Hpì падение напряжения, час-,оTB oTopor0 сООтветствх ет : .с: OTP cp1".l, вследствие :!его на выходе устройства наблюдается перс.; синая состав.-,я .ща!! т ".:.1

-.101 же частоты, воспринимаемая как погр сшность. Известные методы ослабления

E -.няния паразитных связей и уменьшения данной погрешности, напр.!мгр двойное

- кранирование обмоток трансформ ато-. а ! сточнпка питания !Силителя. -.BcTQ Окз.. .-.ываются недocTBTO .íûìè и:. .l пастроеH!!!1

ВЫСОКОТОЧНЫХ ХHPÇBЛЯЕХIЫ .!CTOi1НИКОВ !

5 1елью изобретечия является дальней ср уменьшение погрешности устройства, сбусловленной паразитными токами утеч! и

:::;1ез источник питания операционного уси20 л.!теля. Поставленная цель дост :. -.ается тем, :то управляемый систочник снабжен усилителем переменной составля10Н1е . :: ..:апря кен: греобразователем напряжения в ток, при ем вход ук",çàíHîãî усHIII!тсля с;сдн—

"С РЕД:.. ТОЧК011 ДВ ХГ!(, Я . НОГО И"..— то-:нщ;а питания операционного усилител.-:, B - :ход годключен ко входу преобразовате.—.я ". Ii!ряжения в ток, вход синхронизац и

coe ilHcH с дополнительным выходом блока уп авления, а зыход преобразователя на752283

i U„и, t) !

60 б5 состоящего включенных

1-.ряжения в ток соединен со вторым из упо мянуть!х ВыВОдОВ для подкл10 !ения нагруз1л. Кроме топо, усилитель переменной составляющей напряжения выполнен в виде соединенных буферного усилителя, конденсатора и усилителя переменного тока, вхо дом -ерез ключ соединенного с общей точ«ой блока управления и первым выводом ,,ля rroдключен ия нагрузки, а управляющий вход ключа соединен со входом синхронизации.

На фпг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — вари ант, отличающийся выполнением усилителя переменной составляющей напряжения.

Управляемый источник тока содержит блок управления 1, операционный усилитель 2, двухполярный источник 3 питания со средней точкой, масштабный резистор 4, нагрузку 5, усилитель б переменной составляющей напряжения, преобразователь

7 напряжения в ток.

Устройство работает следующим образом.

Усилитель 2 усил1ивает сигнал разности

>между выходным напряжением блока управления 1 U, и компенсирующим напряжением на резисторе4, включенным после довательно с нагрузкой относительно средней точки источника 8. В результате имеет место последовательная отрицательная обратная связь по току; при этом ток, выдаваемый усилителем в нагрузку с точностью до погрешности стапизма равен где и(l) — переменная составляющая на пряжения на резисторе 4, обусловленная паразитными токами утечки через источник 8.

Одновременно с этим по сигналам синхронизации от источника 1 усилитель б выделяет и усиливает по напряжению составляющую u(t), а преобразователь 7 преобразует выходное напряжение данного усилителя в пропорциональный ток, при rex результирующий коэффициент преобразо вания этой составляющей

К: —.-> i - ), 1 >> где 6 — погрешность тракта, из последовательно устройств б и 7.

Тогда ток в нагрузке

1 — 1 11 u!t) - — r > . (/11. о

Изображенный на фиг. 2 вариант oc-! îâíîãо устройства отличается тем, что усилитель переменной составля1ошей ",апря>ксг, 10

l5

ЗВ

40 ния выполнен в вид е последовательно вклю ченных буферного усилителя 8, конденсатора 9 и усилителя переменного тока 10, вход последнего через ключ 11 связан с общей точкой блока управления 1 и нагрузки, а управляющий вход ключа соединен с входом синхронизации усилителя переменной составляющей напряжения. Р",áîò0 данного источника тока аналогична работе устройства по фиг. 1, и отличается гнr!I ь тем, что при постоянном сигнале управле1гия ток через конденсатор 9 пропорционален переменной составля1ощей напряжения на масштабном резисторе u(t), ключ 11 при этом разомкнут и сигнал u(t) выделяется и усиливается усилителями 8 и

10, а при скачкообразном изменен ив сигнала управления ключ 11 по команде синхронизации блока управления 1 замыкается на время, достаточное для окончания переходного процесса перезаряда через него конденсатора до ново"0 постоянного напряжения, равному выходному напряжени1о усилителя 8. Нетрудно заметить, что предлагаемое устройство сохраняет положительные свойства прототипа и одновременно позволяет снизить погрешность, обусловленную паразитнымд4 токами утечки через источник питания операционного усилителя

1 в —, паз, де Вели: ииа о хара«те -11з> ет

>".> степень отклонения фактического коэффициента преобразования переменной составляющей напряжения на масштабном резисторе в ток от номинального значения. Последнее обстоятельство выгодно отл ичает данный управляемый источник тока от прототипа, так как благодаря введению новых элементов усилителя переменной составля вшей напряжения и преобразователя напряжен14я в ток увеличивается точность работы устроиства и, следовательно, расширяется область его применения

Формула изобретен 1Я

1. Управляемый источник тока, содержащий бл ок управления, име101ций общую

70чку с одним из выводов для подключения нагрузки, выходом соединенный с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого соединен с другим выводом для подключения нагрузки, дв, хполярный источник почитания операционного усилителя, средняя точка которого соединена с неинВ, рт:рующпм вхо IOM операционного усилителя, а через масштабный резистор — с первым из указанных выводов для 110;!«л;о"с1ия нагрузки, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью у меньшения погрешности источника, он снабжен уcèë èòeëeм перем:.иной составляющей напряжения и преобразователем напряжения в ток, причем вход указанного усилителя соединен со средней точкой двухполярного источника питания

ОПЕПа1! ИОВ110ГО Х>ГИЛ ИТАЛ Я Я1>Xn>> По ЯКЛК>ЧГ1>

752283

Яиа. /

2 ) фиг. 2

Го" г" з; -;,—:, В Круглова

Тскред А. Камышиикова

Реднкто1 В. Левитов

Кор; ситоp С. Файн

Заказ 8 !i/1013 Пз .. м 368 Тирани 955 Пози испо

1! ПО .:Поиск» Госмдарствениого комитета СССР по делам изобретений и открытий !!3035 Москва, )К-35. Раушская иаб., д. 4/5

Тип., арик. фил. пред. «Патент» ко входу преобразователя напряжения в ток, вход синхронизациями соединен с допол нительным выходом блока управления, а выход преобразователя напряжения в ток соединен со вторым из упомянутых выводов для подключения нагрузки.

2. Источник тока по и. 1, о тл и ч а юшийся тем, что усилитель переменной составляющей напряжения выполнен в виде последовательно соединенных буферного усилителя, конденсатора 1и усилителя переменного тока, входом через ключ соедипенного с общей точкой блока управления и первым выводом для подключения нагрузки, а управляющий вход ключа соединен со входом синхронизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Патент CLLIA ¹ 3870896, кл. 307-34, 1973.

10 2. К. Yamaguch. DC Standard voltage

Generator using PWP.— -«Yohogaiva Tecnical

Report», v. 17, ¹ 2, 1973.